【钻石生技投资分析室】专家观点／基因编辑 农业生技新帮手
经济日报 钻石生技投资 陈怡燕提供
近年，生命科学界屡有惊人突破，包括癌症免疫疗法、肠道菌组研究、以及CRISPR基因编辑技术，可谓三足鼎立。其中，前两者在生医界的研究已歷经数十年歷史，直到最近才在应用领域开花结果，而CRISPR却横空出世，从2012年首度发表以来，几年间CRISPR用于基因编辑已经进入我们的生活，在可预见的将来，人类的食衣住行都将跟CRISPR脱不了关係。
CRISPR全名是“规律丛集间隔短迴文重复序列” (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)，是一种自然界中细菌用来对抗病毒感染的免疫武器。
细菌利用CRISPR区域中的DNA序列来记忆外来病原体的DNA，当同样序列的外来病毒DNA再次入侵时，细菌可以迅速辨识，并使用一个叫做Cas的蛋白质把辨识出来的DNA剪断，以破坏病毒的基因表现。研究人员发现这个系统的作用方式之后，很快就认知到可以将之应用在高等生物的基因编辑。
要说基因编辑的歷史，也非全然无迹可寻。1970年代，科学界就已经可以应用限制酶作为原始的基因编辑技术，创造基因转殖小鼠，到了1980年代，基因编辑技术首度被应用在菸草上，这也是基改作物的滥觞。随着科学进展，基因编辑技术愈形多元，如锌手指核酸内切酶(zinc finger nuclease, ZFN)以及类转录因子核酸酶(transcription activator-like effector nuclease, TALEN)等。
上述两者都能够编辑目标基因，但因为ZFN有毒性，而TALEN不容易导入细胞内部，以致基因编辑效率很低，科学家必须费尽心力才能成功编辑一个基因。过去碍于技术限制，即使基因编辑技术的潜在商业应用性极为高，实际上却难以真正商化。不过，直到操作简单、成本低、效率高的CRISPR/Cas技术带来革命性的改变，商业价值也才真正显现。
CRISPR/Cas技术可应用在生物科学领域，医学方面，包括细胞疗法、干细胞疗法治疗遗传疾病、感染性疾病及癌症；药物开发；快速生成动物疾病模型；疾病检测等，几乎每一个月都有新的应用被发展出来。目前已处于发展阶段的基因编辑应用实例包括：HIV/AIDS治疗、急性淋巴性白血病治疗、兹卡病毒检测、癌症治疗等。
2016年10月，中国四川大学的团队更进行了全球首次的CRISPR人体临床实验。卢铀教授的团队利用CRISPR基因编辑技术，将晚期转移性非小细胞肺癌患者的T细胞在体外进行编辑，剔除PD-1基因之后再输回病人体内。这些剔除PD-1的T细胞，能够绕过肿瘤细胞的免疫抑制机制，攻击肿瘤细胞达成抗癌效果。
此外，CRISPR在农业的蓬勃进展一点都并不输医学领域，从农作物育种改良到畜产动物育种改良都如火如荼地进行中。
目前测试中的农产、畜水产不少，农产包括小麦、黄豆、水稻、花生、番茄、玉米等；畜水产包括猪、牛、羊、鸡、鱼等，测试领域从抗虫害、抗旱、抗病、提高生长速度、到抗低温都是进行中的研究。
由于CRISPR基因编辑有精准度及外源性低，不像基改作物具有高度争议性，去年美国农业部更是对农业生技公司送上大礼，决定不将CRISPR育种的作物列入传统基改作物监管之列，只需遵循一般农作物法规即可。CRISPR育种的农作物中，至少就有抗褐化蘑菇及抗除草剂油菜已经在美国上市。
据市场研究公司MarketsandMarkets预测，基因编辑技术市场在2021年将高达55亿美元，许多公司都对CRISPR基因编辑技术表现出极大的兴趣，拥有基因编辑技术的公司也获得大量的投资。三位CRISPR发明人创立的三家公司，Editas Medicine、Intellia Therapeutics、CRISPR Therapeutics，在2016年皆顺利在NASDAQ上市募资。包括拜耳、诺华、辉瑞、Regeneron、Biogen等製药巨头皆十分积极与这些CRISPR技术公司进行合作。农业生技巨头孟山都(现已被拜耳收购)、杜邦先锋、陶氏等更是期望能应用这个技术拉开与其他种子公司的距离。CRISPR的应用在国际市场上正火热开展，而过去累积相当多农业技术能量的台湾业界可以在原有的基础上，找出台湾农业生技的竞争优势，以在这波发展中，提早布局、占得先机。
（作者是钻石生技投资分析室陈怡燕博士）