Генетические хакеры. Как молодые биотехнологи хотят заработать миллиарды на редактировании жизни
Рэйчел Хаурвиц
Источник
Система под названием CRISPR стала одной из самых актуальных технологий в биологии. Стартапы, ориентированные на ее использование, оказались в фокусе внимания инвесторов
Когда Рэйчел Хаурвиц начала писать кандидатскую диссертацию по биологии в Калифорнийском университете в Беркли, биохимик Дженнифер Дудна предложила ей исследовать часть бактериальной иммунной системы. Хаурвиц изучала, как микробы хранят фрагменты генов вирусов и распознают их, чтобы отражать нападения в будущем. Сама Хаурвиц называет этот проект эзотерическим.
Теперь - никакой эзотерики. Система под названием CRISPR стала одной из самых актуальных технологий в биологии. Она способна дать ученым контроль над «строительными блоками самой жизни» и принести большую прибыль инвесторам. Когда CRISPR была впервые описана в 1987 году, она не была напрямую связана со здоровьем человека. Однако Дудна и ее коллеги нашли способ превратить систему в инструмент для редактирования генов. В 2011 году Хаурвиц и Дудна участвовали в создании Caribou Biosciences. Хаурвиц, которой на тот момент не было и 30, уже на следующий год стала гендиректором компании.
Хаурвиц - не единственная молодая предпринимательница, которую интересует редактирование генов. Дудна и ее коллеги в Стэнфорде основали Mammoth Biosciences, которая привлекла $23 млн от таких инвесторов, как гендиректор Apple Тим Кук. В 2015 году в Кембридже (Массачусетс) 29-летняя Лухан Ян основала eGenesis со своим наставником, гарвардским генетиком Джорджем Черчем, чтобы использовать CRISPR при пересадке органов свиньи человеку. Омар Абудайе и Джонатан Гутенберг, которым нет и 30 лет, основали компанию Sherlock Biosciences.
Вирусы-преступники
CRISPR - это сокращение от «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами». Бактерии хранят в своих геномах фрагменты вирусной ДНК, словно это фотографии преступников. Эти маркеры используются для опознавания вируса, так же как человеческая иммунная система использует контрольные фрагменты вируса полиомиелита, полученные из вакцины.
Если вирус совпадает с сохраненной «фотографией преступника», ферменты, связанные с CRISPR, разбивают несущую смерть ДНК вируса на безвредные части. Дудна вместе с другими учеными выяснила, как использовать эти ферменты для разрезания ДНК в конкретных точках, чтобы изменить гены. Таким образом, CRISPR обещает упростить дорогой и работающий с неполадками процесс переписывания ДНК, открывая новые способы лечения заболеваний, вызванных генетическими мутациями, создавая более дешевые диагностические тесты и клетки, которые убивают рак.
Спустя восемь лет после запуска в Беркли Caribou привлекла $41 млн и заключила лицензионные сделки (которые могут принести сотни миллионов долларов) с DuPont Pioneer, Novartis и другими.
Бизнес из кандидатской
Хаурвиц выросла в Остине, штат Техас, и получила степень бакалавра биологии в Гарварде. У нее не было четкого плана, когда она отправилась в Калифорнийский университет в Беркли, но она думала, что, возможно, станет однажды патентным поверенным.
Чем более захватывающей оказывалась ее кандидатская, тем сильнее менялись планы. Хаурвиц и Дудна долго обсуждали, как они могли бы использовать CRISPR для изменения геномов и лечения болезней. Если запрограммировать систему CRISPR, чтобы она разрезала ген, который нужно изменить, то теоретически возможно использовать ее для изменения генетической программы, чтобы либо исправить «недочеты», которые вызывают болезнь, либо нарушить выработку нежелательного белка.
Caribou возникла из идеи приспособить технологию CRISPR для редактирования ДНК (это может использоваться в разработке лекарств, сельском хозяйстве, фундаментальных биологических исследованиях). Основатели Caribou не хотели уходить из академической науки и были «достаточно сумасшедшими, чтобы позволить 26-летней девчонке, которая никогда в своей жизни не работала в компании, взять на себя роль президента и генерального директора», говорит Хаурвиц.
Caribou тогда получала эксклюзивную лицензию на некоторые патенты CRISPR, которыми владеют система Калифорнийского университета и Венский университет. Хаурвиц предложила профинансировать стартап венчурным инвесторам, но почти никто не проявил интереса к проекту.
Однако уже в следующем году появились научные работы, которые повысили интерес к CRISPR. Вскоре последовали деньги от инвесторов. Editas Medicine, созданная Фэн Чжаном из Sherlock Biosciences, привлекла $43 млн для применения этой технологии в терапии. Следующей была Intellia Therapeutics, основанная Caribou, которая в 2014 году привлекла $15 млн. А компания CRISPR Therapeutics, созданная одним из пионеров технологии Эммануэль Шарпантье, собрала $89 млн. Все три компании стали публичными в 2016 году, и теперь их общая рыночная стоимость составляет $3,8 млрд.
Тем временем Хаурвиц стали звонить из селекционных и фармацевтических компаний. В 2015 году DuPont инвестировала в компанию $11 млн, в следующем году Caribou привлекла еще $30 млн. Genus (фирма, работающая в сфере генетики животных) заплатила Caribou за исключительное право использовать ее запатентованную технологию для работы с генами свиней и другого домашнего скота. Jackson Laboratory платит Caribou за использование CRISPR для создания новых популяций мышей, на которых моделируют болезни человека.
Скоро Хаурвиц снова придется искать капитал. Дело в том, что Caribou разрабатывает лекарства - дело дорогостоящее, но потенциально более прибыльное. Первоочередная задача - улучшить существующие методы лечения рака. CRISPR, по словам Хаурвиц, может быть использован для редактирования ДНК иммунных клеток здоровых доноров, чтобы эти клетки могли быть переданы любому больному раком. Компания планирует начать испытания на людях в следующем году.
Кроме того, Caribou разрабатывает программу в другой «горячей» области: это микробиом, или множество бактерий, которые населяют все части человеческого тела, особенно кишечник. На этот раз инвесторы знают, что такое CRISPR, и Хаурвиц уже привлекла некоторых из них на свою сторону. «Она одна из немногих людей, которых я встречал в своей жизни, кто может в одно мгновение переключаться с бизнес-тем на научные», - говорит Амбар Бхаттачарья, инвестор Caribou из Maverick Ventures.
Вопросы этики
Для области, в которой работает Caribou, характерна не только конкуренция, но и конфликты в сфере интеллектуальной собственности. Взаимопересекающиеся патентные заявки от Калифорнийского университета и Института Брода были поданы для основополагающей технологии, которая включает фермент Cas9, используемый для внесения разреза в ДНК. Судебный процесс между учреждениями был решен в пользу Института Брода, но патентное ведомство США выдало патенты обоим.
Те, кто владеет этой технологией, получат огромную прибыль. Caribou может проводить испытания, связанные с определенным геном, но если другие компании хотят проводить испытания, связанные с другими генами, им, возможно, придется обратиться к Caribou, говорит Джейкоб Шеркоу, профессор Нью-Йоркской юридической школы. «Им придется щедро заплатить».
В дополнение к юридическим баталиям новая область исследований может вызвать неоднозначную общественную реакцию. В ноябре китайский ученый Хэ Цзянькуй объявил, что использовал CRISPR для редактирования геномов человеческих эмбрионов - девочек-близнецов - тем самым побудив общественность усилить давление на ученых, чтобы те разработали правила использования новой технологии. По словам Хаурвиц, лицензионные соглашения Caribou включают раздел, запрещающий использование разработки на эмбрионах человека.
Нужно изучить научную сторону редактирования генов эмбрионов, а затем обсудить, как ответственно использовать такие возможности, говорит Дудна. «Существуют ли реальные нерешенные медицинские проблемы, которые требуют таких изменений, или нет? Я думаю, что вопрос именно в этом».
Перевод Натальи Балабанцевой
Автор: Мишель Тиндера, Элли Кинкейд