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CRISPR:基因编辑的新兴平台
信贷:在上面
在考虑哪些研究领域可能构成新的行业平台的基础时，过去我们关注的是信息技术，如计算机、互联网软件、智能手机、云服务、人工智能和机器学习，甚至是量子计算(参见“量子计算业务”，通信, 2018年10月)。这些技术在早期有潜力产生我们所说的具有强大“网络效应”的“多方市场”。网络效应是一种自我强化的反馈循环，当用户数量或互补性创新增加时，平台就会变得更广泛使用和更有价值(参见《平台思维的进化》)。通信, 2010年1月)。
另一项适合平台动态的早期技术是基因编辑。研究始于几十年前，产生了各种工具和技术。目前还不确定哪种方法将成为进一步研究和应用开发的主要基础，但有一些平台候选。
一项特别有前途的技术是CRISPR，即“聚类规则间隔短回文重复”。12CRISPR指的是细菌用来识别病毒的DNA片段。科学家多年前就观察到，一种生物的RNA和相关酶的特定片段可以修改另一种生物的基因(DNA序列)。例如，当细菌的免疫系统对抗入侵的病毒时，这种情况就会自然发生。2012年，几位科学家发现，他们可以使用DNA的CRISPR序列以及“引导RNA”来定位目标DNA，然后部署与CRISPR相关的酶作为“分子剪刀”来剪切、修改或替换遗传物质。潜在的应用包括遗传疾病的诊断工具和治疗，以及更广泛的基因重组。82016年8月发表于国家地理杂志这样描述CRISPR的潜力:“CRISPR将一种全新的力量交到人类手中。科学家们第一次能够快速精确地改变、删除和重新排列几乎所有生物的DNA，包括我们人类。在过去的三年里，这项技术已经改变了生物学…在过去的一个世纪里，没有任何一项科学发现比它更有希望，也引发了更令人不安的伦理问题。最具挑衅性的是，如果CRISPR被用来编辑人类胚胎的生殖系细胞，其中包含的遗传物质可以被下一代继承，以纠正基因缺陷或增强所需的特征，那么这种改变就会永久地传递给该人的子女，以及他们的子女。如此深刻的变化所产生的全部影响，即使不是不可能，也是很难预见的。”10
DNA类似于编程语言和数据存储技术，在不同的应用中都很有用。基因编辑为企业提供了追求产品解决方案的机会，例如建立独立的诊断工具或基因疗法。它还使一些机构和公司能够创建其他公司可以基于的产品、工具或组件。就像今天的量子计算机一样，每次使用CRISPR似乎都需要专门的领域知识(即特定有机体和疾病的基因组)，然后根据应用进行定制，例如使用CRISPR设计针对特定疾病的诊断测试或治疗产品，或重新设计植物以抵御昆虫。但是，随着CRISPR研究人员数量的增加，平台式的网络效应和多方市场动态也在出现，并帮助该行业发展。特别是，更多的研究出版物导致了工具和可重用组件库的改进，这吸引了更多的研究人员和应用程序，这反过来又激发了更多的研究、工具开发、应用程序、风险资本投资，等等。
DNA类似于编程语言和数据存储技术，在不同的应用中都很有用。
新兴的CRISPR生态系统的中心是一个名为Addgene的非营利性基金会，由麻省理工学院的学生于2004年成立。它通过出售质粒筹集资金，质粒是实验室中用于操纵基因的DNA小链。自2013年以来，它一直在收集和分发CRISPR技术，以帮助研究人员开始他们的实验。14Addgene工具库包含了用于识别、剪切、编辑、标记和可视化特定基因的不同酶和DNA或RNA序列。一个还有许多初创公司，其中一些已经上市。CRISPR Therapeutics(成立于2013年)试图开发基于基因的药物来治疗癌症和血液相关疾病，并与Vertex和拜耳密切合作。Editas Medicine(2013年)和Exonic Therapeutics(2017年)正在治疗癌症、镰状细胞性贫血、肌肉营养不良和囊性纤维化等疾病。bBeam Therapeutics(2018)计划使用CRISPR编辑基因并纠正突变。1Mammoth生物科学公司(2018年)更多地遵循平台战略，并开发可能成为新疗法基础的诊断测试。该公司广泛授权使用其技术，并鼓励其他公司基于其测试技术探索治疗方法。11事实上，Mammoth的目标是创造“一个CRISPR-enabled平台能够检测任何含有DNA或RNA的生物标志物或疾病。”在最近的一份公开声明中，该公司总结了其培育应用生态系统的战略:“想象一个这样的世界:你可以在客厅里检测流感，并确定你感染的确切菌株，或者快速筛查癌症的早期预警迹象。这就是我们在乳腺科的目标，为每个人提供负担得起的检测。但我们的目标不仅仅是医疗保健为CRISPR应用程序建立平台并在许多行业提供技术。”3.
CRISPR系统的商业化仍需数年时间，而且该技术存在局限性。它在筛选、切割和重写方面比插入DNA更好。4直到最近，才有医疗中心和公司申请启动与crispr相关的临床试验。还有一些具有不同优点和缺点的替代技术。特别是，TALEN(转录激活样效应核酸酶)，另一个基因切割酶工具，比CRISPR更精确，更适合一些非实验室应用，尽管它更难以使用。6总的来说，CRISPR处于领先地位，一些大学和研究中心、初创公司和成熟的公司积极发表论文、申请专利，并分享他们的工具和基因成分的存储库。大多数研究人员也关注CRISPR-Cas9，这是一种使用RNA编辑DNA序列的特殊蛋白质。
一个担忧是，生物技术初创公司和制药公司的商业模式依赖于专利垄断，使该行业竞争异常激烈，并将应用研究锁定在受保护的竖井中。其结果可能是一种“零和游戏”的心态。这与我们通常在基础科学领域看到的“一起做大蛋糕”的合作精神(但仍然是高度竞争的)形成鲜明对比，这种精神出现在个人电脑、互联网应用程序，甚至像谷歌的Android这样的智能手机平台的早期。当然，CRISPR科学家公开分享和发表了他们的基础研究。7尽管美国专利局已经批准了数百项与CRISPR相关的专利，但专利持有人通常会向学术研究人员提供免费许可，即使是那些仍在诉讼中的研究人员。
伦理和社会问题可能会阻碍基因编辑的广泛应用。
伦理和社会问题可能会阻碍基因编辑的广泛应用。争论的焦点是，作为一个社会，我们应该允许多少基因工程?专家们已经对为人类食物供应做出贡献的转基因动植物的安全性产生了分歧。13科学家可以利用类似的技术来改变人类胚胎和细胞，例如治疗遗传性疾病或潜在的残疾。但我们是否应该允许父母编辑孩子的基因，比如选择蓝眼睛还是棕色眼睛，或者选择更高的智商?5
总之，平台动态正在影响信息技术以外的领域。然而，如何明智而安全地使用该平台的力量，以及何种类型的政府监控和自我监管最合适，这些都不太清楚。随着CRISPR和其他基因编辑技术发展成为广泛应用于医疗、食品和其他应用的平台，这些问题可能会成为激烈的争论话题。
参考文献
1.Al Idrus, A. Feng Zhang和David Liu的碱基编辑CRISPR初创公司以8700万美元正式启动。FierceBiotech.com(2018年5月14日)。
2.为工作选择合适的工具:RNAi, TALEN或CRISPR。分子细胞58， 4(2015年5月21日)，575585;https://bit.ly/2DOHZB5．
3.由詹妮弗·杜德纳联合创立的CRISPR公司走出了隐身模式。基因组网(2018年4月26日);https://bit.ly/2QYHkjo
4.CRISPR替代方案受到质疑。自然(2016年8月11日)，136137。
5.海登，ec。你应该编辑孩子的基因吗?自然(2016年2月23日)。
6.Labiotech编辑团队。基因编辑领域最重要的战役:CRISPR vs TALEN(2018年3月13日);https://bit.ly/2TwHLmC．
7.Lander, E. CRISPR的英雄。细胞(2016年1月14日)。
8.麦肯锡公司。认识到CRISPR的潜力。(2017年1月);https://mck.co/2Bl2MK0
9.一家新的初创公司想要使用CRISPR来诊断疾病。《连线》杂志(2018年4月26日)。
10.魔影，m, DNA革命是如何改变我们的。国家地理(2016年8月)。
11.新的基于crispr的平台很快就能在舒适的家中诊断疾病。科学(2018年4月29日)。
12.突破性的DNA编辑器诞生于细菌。广达电脑杂志(2015年2月6日。
13.什么是转基因作物?欧洲的一项裁决造成了混乱。《纽约时报》，(2018年7月27日)
14.用CRISPR剪刀跑步:专业知识和工具使用。技术创新、企业家精神和战略管理研究研讨会，麻省理工斯隆管理学院(2018年10月22日)。
脚注
一个。https://www.addgene.org/crispr/
b.参见A. Regalado，“初创公司旨在用CRISPR治疗肌肉萎缩症”，麻省理工学院技术评论(2017年2月27日)和http://www.editas-medicine.com/pipeline
作者感谢Samantha Zyontz以及David Fritsche、Gigi Hirsch和Pierre Azoulay的评论。本专栏摘自迈克尔·a·库苏马诺、安娜贝尔·加维尔和大卫·b·约菲即将出版的一本书，平台业务:数字竞争、创新和力量时代的战略， Harper Business, 2019年6月。
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