重磅 | 辉大基因原创DNA编辑系统CRISPR-Cas12i获得中国发明专利授权
继2023年5月16日获得美国发明专利授权后，由辉大基因科学家团队自主开发的新型DNA编辑系统CRISPR-Cas12i（Cas12Max®系统）的中国发明专利ZL202380012151.6（授权公告号CN117460822B）于2024年8月2日通过优先审查途径在进入国家阶段后仅8个月时快速获得中国国家知识产权局授权，与已授权的美国发明专利以及众多海外同族专利申请一起构建了中国首个CRISPR-Cas12i系统的底层专利海内外广泛布局。该专利涵盖辉大基因自主开发的hfCas12Max®高编辑活性核酸酶，包含hfCas12Max®的CRISPR-Cas12i系统（Cas12Max®系统），及其在DNA编辑方面的使用。
“继去年获美国发明专利授权后，此次DNA编辑工具hfCas12Max®系统获得中国CNIPA发明专利授权是基因编辑行业和辉大基因又一重要里程碑，进一步加强了公司在全球基因编辑领域的知识产权布局与竞争力”，辉大基因联合创始人兼首席执行官陆英明博士表示。“目前，hfCas12Max®现货蛋白可从恺佧生物以及Synthego公司购买。截至目前，辉大基因在全球范围内拥有35件发明专利家族，包括91项有效专利申请和17项授权专利，同时获得诸多国内外商标注册证。”
CRISPR RNA和CRISPR相关（Cas）蛋白构成了在细菌和古生菌中发现的RNA指导的获得性免疫系统。Class 2, Type II（CRISPR-Cas9）系统是当前全球广泛使用的基因编辑工具之一。然而越来越多的研究发现，CRISPR-Cas9系统的核酸酶活性引发的DNA双链断裂和修复会引发细胞凋亡和染色体大片段丢失等难以避免的毒副作用，使其在临床治疗领域中仍面临安全性等诸多问题和挑战。Cas9蛋白的较大尺寸也使得其体内递送成为难题。此外，多家专利权人各自持有的CRISPR-Cas9底层专利层层封锁，彼此重叠，诉讼不断，为商业化开发带来诸多不确定性。
Class 2, Type V（CRISPR-Cas12）系统是在进化和分类学方面都区别于Class 2, Type II（CRISPR-Cas9）的一类新兴CRISPR系统，因而认为其使用不受限于CRISPR-Cas9专利。
（参见Box 1; Makarova, Kira S et al. “Evolutionary classification of CRISPR-Cas systems: a burst of class 2 and derived variants.” Nature reviews. Microbiology vol. 18,2 (2020): 67-83.）
辉大基因基于2022年11月发表的一篇论文申请了该专利，该论文描述了具有活性更高、特异性更好和原间隔区相邻基序(PAM)更宽的新型工程化xCas12i。“于2022年11月15日，我的团队在《Protein & Cell》上发表了题为‘An engineered xCas12i with high activity, high specificity and broad PAM range’的研究论文”，辉大基因联合创始人杨辉博士说，“我的团队通过人工智能(AI)和深度机器学习(ML)从宏基因组数据库中进行DNA测序和组装预测，识别出10多种新型Cas12i蛋白，然后通过荧光报告系统筛选到xCas12i在哺乳动物细胞内具有相当高的真核基因编辑效率，甚至强于SpCas9和LbCas12a。进一步地，我们通过辉大自有进化平台HGPRECISE®（HuidaGene – Platform for Rational Engineering of CRISPR-Cas Identification by Synergic Expertise），对xCas12i进行蛋白质工程化改造、筛选及验证，开发出了具有高效靶向编辑活性但极低脱靶编辑活性的xCas12i核酸酶变体（hfCas12Max®），而且克服了Cas9、Cas12a、Cas12b和Cas12e等CRISPR-Cas系统广泛存在的脱靶问题。”
凭借其高效靶向编辑活性和极低脱靶编辑活性，hfCas12Max®在科学研究、作物育种、基因治疗等领域具有巨大的应用潜力及前景。同时hfCas12Max®的分子量/尺寸比Cas9更小，可通过单AAV载体实现生产包装和体内递送，使得其在在体基因疗法开发方面与CRISPR-Cas9系统相比具有很大的优势。目前，辉大基因已将hfCas12Max®应用于包括肝脏、神经和肌肉领域在内的多种适应症的在体基因疗法开发。
除了在自有管线应用之外，辉大基因也达成了多项国内外授权许可合作，拓展了hfCas12Max®基因编辑工具的应用场景。在hfCas12Max®的商业化应用方面，辉大基因分别与恺佧生物和Synthego达成许可协议，合作进行国内外的销售推广，确保满足业内伙伴的蛋白现货需求。作为国内首个成功出海的基因编辑工具， hfCas12Max®还受到农作物育种、分子诊断等多个领域合作伙伴的认可，辉大基因与禾生创源和其他公司（未披露）陆续达成许可合作，进一步开发基因编辑的应用潜力。辉大基因也将继续推进以hfCas12Max®为代表的新型基因编辑工具在细胞基因治疗、农业畜牧业和生命科学相关领域的战略合作。
辉大基因对其CRISPR-Cas12技术进行了全面、完善的全球专利布局，为各种科学研究、疗法开发等应用打造了坚实的底层基础，也奠定了辉大基因在中国基因编辑和基因疗法开发赛道的优势地位。此外，Cas12Max®系统是完全不同于CRISPR-Cas9系统的一类CRISPR-Cas系统，避免了多家专利权人在CRISPR-Cas9技术方面布下的层层专利封锁，为基因编辑和基因疗法产品落地商业化和走向全球提供了有力的知识产权保障。
未来，辉大基因将不断优化和完善基因编辑底层技术，助力解决中国基因编辑领域知识产权“卡脖子”问题，全力加速推动临床科研医学成果转化，希冀基因治疗药物早日惠及千百万患者。
关于HGPRECISE®平台
辉大基因的HGPRECISE®（HuidaGene – Platform for Rational Engineering of CRISPR-Cas Identification by Synergic Expertise）平台能够基于AI技术和结构生物学对宏基因组数据库进行高通量、准确地注释、识别，结构和功能预测与验证，以及定向蛋白质工程化，快速开发新型Cas蛋白及优化变体。HGPRECISE®生成的Cas12i蛋白（Cas12Max®）已经证明与广泛使用的CRISPR-Cas9以及Cas12a、Cas12b和Cas12e相比，具有更高的中靶编辑活性和更低的脱靶编辑活性。此外，与SpCas9和Cas12a相比，Cas12Max®具有相对更小的尺寸（1033-1093aa），并且具有广泛的5'TN原型间隔子邻近基序（PAM）偏好。Cas12Max®凭借其高中靶编辑活性、低脱靶编辑活性以及允许单AAV载体包装的较小尺寸，在生物医学研究、农业、基因治疗等领域具有较大的潜力和前景。
关于辉大基因
辉大基因利用其专有的HG-PRECISE®平台来发现、设计和开发新的CRISPR基因疗法。公司正在推进的临床阶段项目包括HG004治疗RPE65突变相关遗传性视网膜疾病（已获得FDA授予ODD和RPDD双认定），HG202（RNA编辑疗法）治疗新生血管性年龄相关性黄斑变性（nAMD），以及临床前基因编辑管线，包括MECP2重复综合征（MDS）项目 (RNA编辑，已获ODD和RPDD双认定、欧洲ODD认定）、杜氏肌营养不良（DMD）项目 (DNA编辑，已获ODD和RPDD双认定）、肌萎缩侧索硬化症（ALS）和亨廷顿舞蹈症（HD）等项目。辉大基因拥有着丰富且深度的知识产权组合布局，正在成为神经和眼科基因治疗领域的领导者。更多信息，请访问公司官网http://www.huidagene.com ，或者在领英（LinkedIN）上关注我们。