美國時間4月13日，華人科學家張鋒及其broad研究所同事James collins以共同通訊作者的身份在《Science》發(fā)表論文，聲稱CRISPR除了“基因魔剪”身份外，還是一種高效、簡便、低廉的分子診斷工具。這一成果有望給基礎研究、傳染病診斷治療等帶來革命性影響。
當天，張鋒作為聯合創(chuàng)始人的美國生物醫(yī)藥公司股價上漲了4.33%。早在兩個月前，美國生物醫(yī)藥公司的股票已經大漲一次。那次大漲，源于一場至今仍是生物醫(yī)藥界熱門談資的專利之戰(zhàn)。那場專利戰(zhàn)中，在中國度過童年時光、高中時便榮獲Intel大獎、剛過而立之年不久的張鋒，帶領其團隊獲得CRISPR技術核心專利，并將以發(fā)現CRISPR-Cas9的里程碑式成果載入生物學史冊，也因此成為諾貝爾獎的大熱門。
五年前，一種名為“CRISPR-Cas9”的DNA編輯技術橫空出世，催生了無數實驗和上千篇論文的發(fā)表。技術成熟后，這種被《連線》雜志稱為“創(chuàng)世紀引擎”的基因組編輯技術在專利申請以及商業(yè)化道路上引發(fā)爭議無數。
2012年，美國加州大學伯克利分校的Jennifer Doudna團隊及瑞典于默奧大學的研究者Emmanuelle Charpentier首次闡明通過細菌提供Cas9酶在體外定向切割DNA的靶位點，并于當年5月提交了專利申請。
2013年，張鋒所在的Broad團隊也在《Science》發(fā)表了相關論文，且于2012年12月向USPTO提交了CRISPR可以用于人類細胞的專利申請，并通過支付一筆費用而獲得了美國FDA的快速審核通道，比Jennifer Doudna團隊率先獲得CRISPR專利。
2015年4月，對此后來居上不滿的Jennifer Doudna團隊向USPTO提出了針對CRISPR專利歸屬的干預程序。
經過無數場唇槍舌劍和各式材料的提交，2017年2月16日，美國專利審判與上訴委員會作出裁決，判定張鋒與Broad研究所繼續(xù)保留CRISPR專利權。
當天，持有CRISPR專利獨家許可的美國生物醫(yī)藥公司股票在交易收盤時上漲了29％。
而這次，張鋒提出的新系統(tǒng)與CRISPR-Cas9有本質上的區(qū)別，它使用的酶是Cas13a。早先的Cas9靶向切割的是DNA，而Cas13a靶向的則是RNA；而且Cas9在切割完特定片段后就會失活，但Cas13a則在切割目標RNA后，還會繼續(xù)去切割遇到的其他RNA。
早在2016年6月，張鋒就在《Science》雜志上介紹了這個“奇怪而瘋狂”的酶，但當時，正如Jennifer Doudna教授提出的質疑一樣，“如果想要讓Cas13a順利地與特定RNA結合，樣本中至少需要數百萬RNA分子，因此，使用Cas13a其實達不到許多基礎研究和臨床應用所需要的靈敏度。”
后來，張鋒在James Collins教授的幫助下，放棄常規(guī)的PCR復制DNA手段,改用RPA，大大加快了擴增的速度，再加上不需要溫控設備，打造出真正便攜式的快速DNA擴增技術，將這套系統(tǒng)的靈敏度增加到阿摩爾級（aM，10的負18次方摩爾每升）。如此，Cas13a進化成了一個新系統(tǒng)。
它具有無可比擬的優(yōu)勢：能制作成檢測試紙，方便運輸和儲存，將成本降到61美分；檢測速度大大加快，通常一個小時即能完成；能準確鑒別出僅相差一個堿基的兩種遺傳序列。
當然，想象力還不止于此，科學家們列舉了可以運用SHERLOCK的一些任務：在幾小時內檢測出患者血液或尿樣中寨卡病毒的性狀;區(qū)分出非洲和美國寨卡病毒不同的遺傳序列;辨識出特定類型的細菌，如大腸桿菌;檢測出耐藥基因;模擬脫細胞DNA片段中的癌癥突變;從唾液樣本中快速讀取人類的遺傳信息以判斷是否有患上心臟病之類疾病的風險。
SHERLOCK應用范圍廣泛，如何商業(yè)化是研究人員普遍關心的問題，Collins教授說，他們目前正在積極的探索中，很可能會成立一家公司來實現這個目標。而SHERLOCK什么時候能夠正式進入市場，還需要技術的繼續(xù)完善和FDA等機構的監(jiān)督和認可。
