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基因编辑大潮将起!企业如何抢滩百亿市场?

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-06-13  来源:农财网种业宝典  浏览次数:1006
 

      基因编辑技术是提升我国种业竞争力的利器。

      5月29日,齐禾生科的基因编辑高油酸大豆P16在美国获得监管豁免。6月4日,先正达集团宣布,为全球学术研究提供优质基因编辑和育种技术的授权。

      近年,基因编辑环境持续向好,相关政策频出,无不昭示着基因编辑时代来临。多年布局,我国农作物基因编辑企业有哪些?目前发展进展如何?未来又该如何发力?......

      01

      我国基因编辑发展势头强劲

      6月4日,先正达集团宣布,将为全球学术研究提供优质基因编辑和育种技术的授权。此类授权可在集团创新合作平台Shoots by Syngenta中获取。(Shoots by Syngenta全球创新合作平台成立于2023年,汇集了全球超过6000名科学家,旨在寻找解决食品和农业中最复杂挑战的解决方案。)

图源 先正达集团

      据悉,先正达集团将提供与优化后的CRISPR-Cas12a以及基因编辑辅助育种工具相关的部分知识产权。通过CRISPR基因编辑,可以比自然界或传统育种方法更快、更高效地提供改良植物,且不包含来自不同物种的DNA。

      先正达全球种子研究负责人Gusui Wu表示:“CRISPR技术具有无穷潜力,可以推进作物创新,为农民创造价值。在农业领域推广CRISPR技术,可以改变作物育种方式,加速创新的发现和应用,为种植者提供更高产、更具韧性的作物。我们真诚邀请来自世界各地的大学及学术机构加入,共同推动创新,促进农业可持续发展。”

      日前,美国农业部公布苏州齐禾生科生物科技有限公公司(下称“齐禾生科”)的基因编辑高油酸大豆P16获得监管豁免。这是我国在美国获得监管豁免的第一个基因编辑产品。

      齐禾生科通过对大豆内源脂肪酸脱氢酶基因进行编辑获得高油酸大豆P16,使大豆种子中油酸含量高达80%以上。该大豆已于2024年1月获得我国农业基因编辑生物安全证书。

      近年,基因编辑环境持续向好,相关政策频出,无不昭示着基因编辑时代来临。

      2022年被业界称为“中国生物育种元年”,政策、资本纷纷聚焦生物育种赛道。2022 年1月,农业农村部印发《农业用基因编辑植物安全评价指南(试行)》。2023 年 4 月,中国首个大豆基因编辑安全证书获批,同时发布《农业用基因编辑植物评审细则(试行)》,进一步明确基因编辑植物的分类标准和评审细则。

      今年5月,中国的基因编辑育种进一步开放。截至目前,我国已有5个基因编辑生物安全证书获批,涉及大豆、玉米小麦三个农作物,申报单位包括山东舜丰生物科技有限公司、苏州齐禾生科生物科技有限公司、中国科学院遗传与发育生物学研究所,种种迹象表明,我国基因编辑正以前所未有的速度进入产业化快车道。

      02

      市场驱动基因编辑企业发展

      基因编辑的巨大潜力让资本趋之若鹜。近年来,越来越多的农作物基因编辑公司如雨后春笋般冒出。

      舜丰生物:国内首家开展植物基因编辑产业化运作的企业,拥有基因编辑底层工具CRISPR Cas SF01和CRISPR Cas SF02

      山东舜丰生物科技有限公司由朱健康院士团队领衔创建,是国内首家开展植物基因编辑产业化运作的企业,2023年4月,公司拿到了全国首个植物基因编辑安全证书。公司专注于基因编辑技术的开发及其在农业生物育种、基因检测医疗等领域的产业化应用。公司拥有基因编辑底层工具CRISPR Cas SF01和CRISPR Cas SF02,打破了国外对于基因编辑核心技术的垄断,并取得了一系列“卡脖子”技术的关键性突破。

      舜丰生物搭建了国际一流的基因编辑工程化研发平台、诱变种质资源创新平台、生物育种中试熟化平台,布局多生态区综合田间试验平台;形成“基因编辑+”多技术融合的创新体系及“主粮+经济作物+高附加值特色作物”全系列产品矩阵;创制了“高产优质、绿色高效、加工专用、营养健康”四大管线的系统解决方案;形成了一众可市场化的超级新产品,带动作物育种进入精准调控时代。

      齐禾生科:致力于基因编辑工具的源头创新并率先将其应用于农业育种

      北京齐禾生科生物科技有限公司由著名的基因编辑科学家高彩霞创办,致力于开发自主可控的新型基因组编辑技术。公司联合创始人兼首席技术官Kevin Zhao博士毕业于哈佛大学,博士生导师为碱基编辑、引导编辑发明人David Liu。2022年 3 月,公司完成天使轮融资逾亿元,是国内目前已公布的基因编辑企业种子轮融资的最大项目。

      齐禾生科基因编辑技术不断迭代,1.0DNA靶向切割工具以独特的挖掘计算方法,已挖掘全新CRISPR-Cas系统,实现基因敲除;2.0碱基编辑技术已实现精准碱基替换,防脱靶稳定性显著;2.0+引导编辑工具则精准小范围进行DNA改造;3.0染色体编辑工具可精准、定向大片段基因插入工具开发,优化多组分模块显著提高编辑效率。

      同时,其搭建的SEEDIT研发平台成果突出,已积累建立了30多个植物的原生质体或发根农杆菌转化为手段的瞬时活体编辑效率鉴定体系。

      艾迪晶生物:完成数千万元天使轮融资,核心技术源自刘耀光院士团队,侧重工具开发和效率提升

      武汉艾迪晶生物科技有限公司成立于2019年,公司核心技术源自刘耀光院士团队,该团队多年来一直从事生物技术研发和生物育种工作。在基因库+检测分析平台中,艾迪晶生物积累了大量的基因数据和品种数据,目前已拥有水稻基因一千多个,玉米功效基因有五六百个。

      艾迪晶生物的基因编辑平台侧重工具开发和效率提升,其多基因编辑系统能够实现30-40个基因的同时编辑,改进的单碱基编辑系统效率可以达到60%-70%。此外,艾迪晶生物已在湖北鄂州、海南三亚、云南西双版纳等地建立了标准化的种苗种植基地。

基因编辑抗除草剂水稻材料,来源艾迪晶生物

      当前,艾迪晶生物的收入主要来自两个板块:技术服务和种业销售。技术服务板块凭借平台技术为种业公司、育种单位提供种业合同研究服务(CRO),包括品种改良、材料创制服务。此外,还与高校和研究院所合作开展功能基因研究;种业销售板块通过自营种业公司进行传统种业销售,如水稻、小麦、高粱、大麦的常规品种或杂交品种的销售。未来,在拿到基因编辑新品种的安全证书后,也将开展基因编辑品种的销售。

      弥生生物:以花生作物为起点,定位首家花生基因编辑育种全产业链企业

      弥生生物成立于2018年,围绕花生高附加值终端食品打造完整产业闭环,同时服务花生种业创新需求,早在2016年弥生生物就已开展探索性工作。是全球首次在花生品种中成功探索非转基因花生的基因编辑育种的商业化实践,并验证多达24种花生基因育种性状组合的企业。

      在核心技术层面,弥生生物建有分子设计植物合成平台,覆盖基因编辑、细胞工程、植物快繁、田间中试等核心技术环节,形成标准化全流程育种技术平台;拥有全球领先的花生遗传转化创新平台,率先突破超过220种花生品种基因型的限制,大幅实现产品开发降本增效;

      性状聚合是植物基因编辑育种的重要方向,弥生生物目前正在研发培育的“超级花生”,旨在将多个性状聚合,通过一次编辑实现多个性状基因的同时编辑。以通过“超级花生”品种实现更集约更智慧的种植、更好的油料品质及综合开发蛋白饲料等优势。

      百格基因:致力于基因组编辑技术在医疗健康和现代农业领域的研究、转化和应用

      百格基因由多名海归和来自国内一流学府的博士组建,致力于基因组编辑技术在医疗健康和现代农业领域的研究、转化和应用。

      基于CRISPR/Cas9技术,百格生物拥有独有的全基因组单/多位点分析设计系统、高通量的gRNA载体组装技术、高效的遗传转化技术和基于云端的测序结果自动化分析体系。

      截止2017年12月,百格基因已经积累了从拟南芥到水稻、大豆、玉米、番茄、烟草到小鼠等各个动植物物种的基因组编辑经验,为全球超过200多个研究所/课题组提供基因组编辑服务,并对近10000个基因/靶点进行成功的编辑,还与多家国内一流实验室建立了深度合作关系。

      03

      “技术+资本”才能做大做强

      基因编辑技术的出现为生物育种带来了前所未有的机遇,成为推动农业领域发展的重要引擎。

      例如,对番茄果胶裂解酶的修饰可以延长收获后储存时间;通过编辑大豆豆油的关键合成酶,可以获得更健康的高油酸大豆;中国科学家通过染色体工程编辑小麦基因,提高了对白粉病的抗性;在水稻中使染色体产生大片段倒位而获得了对除草剂的抗性,使农业生产过程大大简化;最近通过编辑玉米和水稻产量形成的关键基因,使玉米和水稻的产量分别提高 8% 和 10%。

      据报告显示,全球基因组编辑市场的规模从2017年的31.9亿美元增长到2022年的62.8亿美元,复合年均增长率高达14.5%。进入2023年,随着更多基因编辑育种产品的上市,全球基因编辑技术市场规模继续扩大,达到了66.19亿美元。

      “中国的主粮作物市场规模在1300亿元左右,玉米每年销售额达到400多亿元,水稻每年将近300亿元”艾迪晶生物创始人兼总经理凌永国曾表示,“若能通过基因编辑开发出真正解决市场需求痛点的优质品种,就玉米来说,实现10%的替代就有40亿的市场。从目前的政策和市场导向来看,未来的替代率会达到80%到90%。”

      此外,业内人士普遍认为,基因编辑育种产业化的成功必须依靠企业。企业主体要把技术用好了,技术又要跟资本市场结合好,这才是正道。资本市场真金白银支持,要看的就是企业团队是不是有真正好的技术,能否做出真正好的产品。技术和资本之间的结合做好了,同时政策和创新保护也能做好,这种情况下的基因编辑才能够真正做大做强。

      在“农业强国”战略目标下,未来,可能会出台更多的政策措施来支持基因编辑育种行业的发展。同时,有望进一步优化审批流程,简化审批手续,缩短审批周期,为基因编辑育种技术的研发和应用提供便捷高效的服务。

      从育种技术看,未来,多元基因编辑育种技术将成为行业发展重点。这种技术能够一次性引入多个优良性状,实现作物品种的多维度改良,为农业生产带来更加丰富的选择和更高的效益。展望未来,随着基因编辑技术的不断发展和完善,以及政策支持和市场需求的持续推动,中国基因编辑育种行业将迎来更加广阔的发展空间和机遇。

      来源丨农财君综合整理

      编辑丨农财君

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