基因編輯時(shí)代來臨！我國農(nóng)作物基因編輯企業(yè)如何搶灘百億市場？
農(nóng)財(cái)網(wǎng)種業(yè)寶典 2023-05-30
近日，美國Pairwise公司正式推出一款基因編輯芥菜，這是美國首個(gè)使用 CRISPR 技術(shù)編輯的蔬菜。
基因編輯技術(shù)是提升我國種業(yè)競爭力的利器。今年，基因編輯環(huán)境持續(xù)向好，相關(guān)政策頻出，無不昭示著基因編輯時(shí)代來臨。多年布局，我國農(nóng)作物基因編輯企業(yè)有哪些？目前發(fā)展進(jìn)展如何？未來又該如何發(fā)力？......
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美國首個(gè)基因編輯蔬菜上市
由劉如謙/張鋒聯(lián)合創(chuàng)辦的公司推出
3年前，美國農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)Pairwise公司基因編輯芥菜。近日，該公司在美國餐飲服務(wù)中正式推出一款蔬菜，這是美國首個(gè)使用 CRISPR 技術(shù)編輯的蔬菜。
這款蔬菜由紫色和綠色的芥菜葉片組成，產(chǎn)品名為“Purple Power Baby Greens Blend”。“大多數(shù)生菜不是很有營養(yǎng)，其他類型的蔬菜風(fēng)味不佳。使用 CRISPR，我們已經(jīng)能夠改進(jìn)綠色蔬菜的營養(yǎng)與口感，且只需要傳統(tǒng)育種方法1/4的時(shí)間就能育成。”Pairwise首席商務(wù)官Haven Baker說。芥菜植物本身具有尖銳、熱辣、刺鼻的味道，經(jīng)基因編輯后，芥菜的辛辣味被去除，作為沙拉或主菜都很合適。
美國首個(gè)使用基因編輯的蔬菜Purple Power Baby Greens Blend，來源：Pairwise
據(jù)悉，Pairwise公司由 CEOTom Adams、首席商務(wù)官Haven Baker以及3位科學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人共同創(chuàng)立，包括基因編輯領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)人物、哈佛醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教授Keith Joung，哈佛大學(xué)-麻省理工學(xué)院博德研究所劉如謙，以及麻省理工學(xué)院教授張鋒。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一整套專有系統(tǒng)，并擁有該系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
2021 年 2 月，Pairwise在 B 輪融資中籌集了 9000 萬美元；加上 A 輪融資，總?cè)谫Y額達(dá)到1.15 億美元。除了綠葉蔬菜，Pairwise 目前正在其品牌 Conscious™ Foods 下開發(fā)無籽漿果、無核櫻桃和其他產(chǎn)品。該公司的網(wǎng)站稱，無籽黑莓應(yīng)該“在未來幾年內(nèi)”出現(xiàn)在超市，而無核櫻桃可能要到本世紀(jì)末才能實(shí)現(xiàn)。
Pairwise北卡羅來納州和加利福尼亞州擁有超過 120000 平方英尺的實(shí)驗(yàn)室、溫室和辦公空間，已成功展示了 16 種作物的編輯，其中玉米、大豆和綠葉蔬菜新品種這3種基因編輯作物已經(jīng)完成了田間試驗(yàn)。
2021 年，日本東京公司 Sanatech Seeds 在日本推出了一種經(jīng)過基因編輯的番茄，其中含有大量的 γ-氨基丁酸，即GABA。去年，美國批準(zhǔn)了基因編輯的牛用于肉類生產(chǎn)。明尼蘇達(dá)州的 Acceligen 公司通過基因編輯讓奶牛擁有短而光滑的被毛，具有這種特性的牛能夠更好地承受高溫。
02
我國農(nóng)作物基因編輯企業(yè)有哪些？
舜豐生物：國內(nèi)首家開展植物基因編輯產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的企業(yè)，擁有基因編輯底層工具CRISPR Cas SF01和CRISPR Cas SF02
山東舜豐生物科技有限公司由朱健康院士團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜創(chuàng)建，是國內(nèi)首家開展植物基因編輯產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的企業(yè)，2023年4月，公司拿到了全國首個(gè)植物基因編輯安全證書。公司專注于基因編輯技術(shù)的開發(fā)及其在農(nóng)業(yè)生物育種、基因檢測醫(yī)療等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。公司擁有基因編輯底層工具CRISPR Cas SF01和CRISPR Cas SF02，打破了國外對于基因編輯核心技術(shù)的壟斷，并取得了一系列“卡脖子”技術(shù)的關(guān)鍵性突破。
舜豐生物搭建了國際一流的基因編輯工程化研發(fā)平臺(tái)、誘變種質(zhì)資源創(chuàng)新平臺(tái)、生物育種中試熟化平臺(tái)，布局多生態(tài)區(qū)綜合田間試驗(yàn)平臺(tái)；形成“基因編輯+”多技術(shù)融合的創(chuàng)新體系及“主糧+經(jīng)濟(jì)作物+高附加值特色作物”全系列產(chǎn)品矩陣；創(chuàng)制了“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、綠色高效、加工專用、營養(yǎng)健康”四大管線的系統(tǒng)解決方案；形成了一眾可市場化的超級新產(chǎn)品，帶動(dòng)作物育種進(jìn)入精準(zhǔn)調(diào)控時(shí)代。
齊禾生科：致力于基因編輯工具的源頭創(chuàng)新并率先將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育種
北京齊禾生科生物科技有限公司由著名的基因編輯科學(xué)家高彩霞創(chuàng)辦，致力于開發(fā)自主可控的新型基因組編輯技術(shù)。公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官Kevin Zhao博士畢業(yè)于哈佛大學(xué)，博士生導(dǎo)師為堿基編輯、引導(dǎo)編輯發(fā)明人David Liu。2022年 3 月，公司完成天使輪融資逾億元，是國內(nèi)目前已公布的基因編輯企業(yè)種子輪融資的最大項(xiàng)目。
齊禾生科基因編輯技術(shù)不斷迭代，1.0DNA靶向切割工具以獨(dú)特的挖掘計(jì)算方法，已挖掘全新CRISPR-Cas系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基因敲除；2.0堿基編輯技術(shù)已實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)堿基替換，防脫靶穩(wěn)定性顯著；2.0+引導(dǎo)編輯工具則精準(zhǔn)小范圍進(jìn)行DNA改造；3.0染色體編輯工具可精準(zhǔn)、定向大片段基因插入工具開發(fā)，優(yōu)化多組分模塊顯著提高編輯效率。
同時(shí)，其搭建的SEEDIT研發(fā)平臺(tái)成果突出，已積累建立了30多個(gè)植物的原生質(zhì)體或發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化為手段的瞬時(shí)活體編輯效率鑒定體系。
艾迪晶生物：完成數(shù)千萬元天使輪融資，核心技術(shù)源自劉耀光院士團(tuán)隊(duì)，側(cè)重工具開發(fā)和效率提升
武漢艾迪晶生物科技有限公司成立于2019年，公司核心技術(shù)源自劉耀光院士團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)多年來一直從事生物技術(shù)研發(fā)和生物育種工作。在基因庫+檢測分析平臺(tái)中，艾迪晶生物積累了大量的基因數(shù)據(jù)和品種數(shù)據(jù)，目前已擁有水稻基因一千多個(gè)，玉米功效基因有五六百個(gè)。
艾迪晶生物的基因編輯平臺(tái)側(cè)重工具開發(fā)和效率提升，其多基因編輯系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)30-40個(gè)基因的同時(shí)編輯，改進(jìn)的單堿基編輯系統(tǒng)效率可以達(dá)到60%-70%。此外，艾迪晶生物已在湖北鄂州、海南三亞、云南西雙版納等地建立了標(biāo)準(zhǔn)化的種苗種植基地。
基因編輯抗除草劑水稻材料，來源艾迪晶生物
當(dāng)前，艾迪晶生物的收入主要來自兩個(gè)板塊：技術(shù)服務(wù)和種業(yè)銷售。技術(shù)服務(wù)板塊憑借平臺(tái)技術(shù)為種業(yè)公司、育種單位提供種業(yè)合同研究服務(wù)（CRO），包括品種改良、材料創(chuàng)制服務(wù)。此外，還與高校和研究院所合作開展功能基因研究；種業(yè)銷售板塊通過自營種業(yè)公司進(jìn)行傳統(tǒng)種業(yè)銷售，如水稻、小麥、高粱、大麥的常規(guī)品種或雜交品種的銷售。未來，在拿到基因編輯新品種的安全證書后，也將開展基因編輯品種的銷售。
彌生生物：以花生作物為起點(diǎn)，定位首家花生基因編輯育種全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)
彌生生物成立于2018年，圍繞花生高附加值終端食品打造完整產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，同時(shí)服務(wù)花生種業(yè)創(chuàng)新需求，早在2016年彌生生物就已開展探索性工作。是全球首次在花生品種中成功探索非轉(zhuǎn)基因花生的基因編輯育種的商業(yè)化實(shí)踐，并驗(yàn)證多達(dá)24種花生基因育種性狀組合的企業(yè)。
在核心技術(shù)層面，彌生生物建有分子設(shè)計(jì)植物合成平臺(tái)，覆蓋基因編輯、細(xì)胞工程、植物快繁、田間中試等核心技術(shù)環(huán)節(jié)，形成標(biāo)準(zhǔn)化全流程育種技術(shù)平臺(tái)；擁有全球領(lǐng)先的花生遺傳轉(zhuǎn)化創(chuàng)新平臺(tái)，率先突破超過220種花生品種基因型的限制，大幅實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)降本增效；
性狀聚合是植物基因編輯育種的重要方向，彌生生物目前正在研發(fā)培育的“超級花生”，旨在將多個(gè)性狀聚合，通過一次編輯實(shí)現(xiàn)多個(gè)性狀基因的同時(shí)編輯。以通過“超級花生”品種實(shí)現(xiàn)更集約更智慧的種植、更好的油料品質(zhì)及綜合開發(fā)蛋白飼料等優(yōu)勢。
百格基因：致力于基因組編輯技術(shù)在醫(yī)療健康和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用
百格基因由多名海歸和來自國內(nèi)一流學(xué)府的博士組建，致力于基因組編輯技術(shù)在醫(yī)療健康和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。
基于CRISPR/Cas9技術(shù)，百格生物擁有獨(dú)有的全基因組單/多位點(diǎn)分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)、高通量的gRNA載體組裝技術(shù)、高效的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)和基于云端的測序結(jié)果自動(dòng)化分析體系。
截止2017年12月，百格基因已經(jīng)積累了從擬南芥到水稻、大豆、玉米、番茄、煙草到小鼠等各個(gè)動(dòng)植物物種的基因組編輯經(jīng)驗(yàn)，為全球超過200多個(gè)研究所/課題組提供基因組編輯服務(wù)，并對近10000個(gè)基因/靶點(diǎn)進(jìn)行成功的編輯，還與多家國內(nèi)一流實(shí)驗(yàn)室建立了深度合作關(guān)系。
03
“政策-資本-技術(shù)”利好加碼
中國基因編輯正式駛?cè)氘a(chǎn)業(yè)化快車道
根據(jù)美國MarketsandMarkets咨詢公司發(fā)布的報(bào)告顯示，全球基因組編輯市場的規(guī)模將從2017年的31.9億美元增長到2022年的62.8億美元，復(fù)合年均增長率高達(dá)14.5%。
“中國的主糧作物市場規(guī)模在1300億元左右，玉米每年銷售額達(dá)到400多億元，水稻每年將近300億元”艾迪晶生物創(chuàng)始人兼總經(jīng)理凌永國曾表示，“若能通過基因編輯開發(fā)出真正解決市場需求痛點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)品種，就玉米來說，實(shí)現(xiàn)10%的替代就有40億的市場。從目前的政策和市場導(dǎo)向來看，未來的替代率會(huì)達(dá)到80%到90%。”
2022年被業(yè)界稱為“中國生物育種元年“，政策、資本紛紛聚焦生物育種賽道。今年，中國的基因編輯育種進(jìn)一步開放，首個(gè)大豆基因編輯安全證書獲批，由舜豐生物摘得。
同一天，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物評審細(xì)則(試行)》，進(jìn)一步明確基因編輯植物的分類標(biāo)準(zhǔn)和簡化評審的細(xì)則，進(jìn)一步增強(qiáng)了《指南》的可操作性。
中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)前校長、世界著名植物生理學(xué)家許智宏欣喜地表示，“基因編輯育種有著先天的優(yōu)勢，可以快速培育出高產(chǎn)高附加值的優(yōu)良品種?！掇r(nóng)業(yè)用基因編輯植物評審細(xì)則(試行)》的發(fā)布和第一個(gè)基因編輯安全證書的下發(fā)，讓我們看到了民族種業(yè)振興的希望。”
美國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)前沿生物技術(shù)研究院院長，舜豐生物首席專家顧問朱健康表示：“此次《細(xì)則》的發(fā)布是繼2022年《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評價(jià)指南(試行)》發(fā)布后的又一個(gè)里程碑事件，它從分子特征、環(huán)境安全、食品安全三個(gè)方面界定評審細(xì)則，將已有文獻(xiàn)或產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)表明對環(huán)境安全和食品安全沒有風(fēng)險(xiǎn)的基因編輯產(chǎn)品，予以簡化安全評估流程，這無疑會(huì)加速基因編輯的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。”
全球來看，美國、日本、印度、歐洲、南美等國家和地區(qū)對于基因編輯技術(shù)的監(jiān)管已持開放態(tài)度，并且已有大量基因編輯產(chǎn)品上市。我國也較早布局了相關(guān)技術(shù)的研究，大量企業(yè)和科研單位紛紛加入到這個(gè)賽道中。全國首個(gè)安全證書的下發(fā)，標(biāo)志著我國基因編輯正式駛?cè)氘a(chǎn)業(yè)化快車道。
來源丨農(nóng)財(cái)君綜合整理
編輯丨農(nóng)財(cái)君
聯(lián)系農(nóng)財(cái)君丨18565265490
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