专利保护基因编辑发明的挑战和策略之一
创造性问题
TiPLab 磨杵君
2020-03-20

基因编辑目前是生物医药行业中最具前景的领域之一,关于基因编辑的中国专利申请方兴未艾,一些早期国外申请人提交的基因编辑的专利申请也逐渐进入了复审阶段。TiPLab磨杵君将关注这些案例,探讨基因编辑领域专利申请的相关法律问题。

基因编辑目前是生物医药行业中最具前景的领域之一,目前国内的大量生物医药企业纷纷提交了关于基因编辑技术(包括该技术本身、应用该技术的基因疗法、动物模型构建方法等诸多领域)的专利申请。该领域在国内属于新兴技术,相关的专利申请审查实践还相对不多,我们搜集了一些相关案例与大家讨论分享。

第一个故事 找到有用的区别技术特征

案件概况

涉案专利申请为CN201380066348.4,申请日2013年10月23日,发明名称为“包含特异于靶DNA的向导RNA和CAS蛋白质编码核酸或CAS蛋白质的用于切割靶DNA的组合物及其用途”,申请人为基因工具股份有限公司(一个韩国生物公司)。

2017年3月2日,该专利申请被驳回。由于驳回时权利要求1的主题(组合物)与复审阶段的权利要求主题(方法)不同,为了方便说明,我们直接从复审阶段说。

案件进展

申请人在提出了复审请求时,将权利要求1修改如下:

1.一种在真核细胞中在靶核酸序列上引入位点特异性双链断裂的方法,所述方法包括:

(i)将编码包含核定位信号化脓性链球菌Cas9蛋白质的核酸引入真核细胞中;

(ii)将编码向导RNA的核酸引入真核细胞,其中所述向导RNA包含与反式激活crRNA(tracrRNA)序列融合的CRISPR RNA(crRNA)序列,并且其中所述向导RNA与真核细胞中的靶核酸序列杂交;

其中Cas9蛋白与所述向导RNA在真核细胞中形成Cas9/RNA复合物,其中所述Cas9蛋白质识别真核细胞中靶核酸序列中的三核苷酸原间隔区邻近基序(PAM),且其中Cas9/RNA复合物在真核细胞中在靶核酸序列上介导双链断裂。

可见此时权利要求1请求保护了一种针对真核细胞靶序列产生特异性双链断裂的方法,其包括使用包含核定位信号且识别PAM的Cas9蛋白和向导RNA,这是一种平台技术型的方法,保护范围比较大。

然而实审阶段的对比文件5(Martin Jinek等,A Programmable Dual-RNA-Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity)对此有很大“杀伤力”。

话说Jennifer团队撰写的对比文件5是基因编辑领域的一篇里程碑意义的文献,我们可以借此简单地介绍该技术:

对比文件5公开了一种向靶DNA的特定位点产生双链断裂的方法,该方法借助一个单独的嵌合RNA(即上图的crRNA-tracrRNA chimera,其中黄色部分为crRNA,红色部分tracrRNA,两者通过连接环结构(linker loop)来嵌合)介导来源于化脓性链球菌的Cas9蛋白特异性识别靶DNA中的PAM序列并结合,从而使该DNA双链发生特定位置的断裂。

可见对比文件5公开了利用化脓性链球菌CRISPR-Cas9系统进行靶DNA的双链断裂的方法,并将这个方法应用在原核细胞(bacteria)中。

申请人可能也考虑了对比文件5原核细胞的应用场景,因此在提出复审请求时,强调权利要求1适用于“真核细胞”是难以预期的

然而,前置审查部门认为将基因编辑技术从体外、原核细胞应用到真核细胞是本领域技术人员的普遍追求,本领域技术人员有动机在真核细胞中应用对比文件5的方法,并且对该应用的结果合理的成功预期。

具体而言,对比文件5对靶序列有如下的描述“原则上,嵌合RNA的合理设计是有效的并且能够靶向任何所感兴趣的DNA序列,对于该DNA序列,除了一个GG二核苷酸与其相连外并没有其他要求”(rational design of chimeric RNAs is robust and could in principle enable targeting of any DNA sequence of interest with few constraints beyond the presence of a GG dinucleotide adjacent to the targeted sequence)。可见对比文件5明确了真核原核的区别并不是阻挡该方法拓展应用的阻碍。

雪上加霜的是,审查员还举例了基因编辑领域巨擘的回忆文章,文中声称没有怀疑对比文件5所述的方法能在真核细胞中发挥作用。审查员还指出,为了配合Cas9蛋白进入真核细胞细胞核对核DNA进行切割,本领域技术人员也有动机选择核定位序列。

可见,争辩“真核细胞”的应用场景这个点没有什么前途了。

申请人再接再厉,换了一个全新的争辩角度,将权利要求1修改如下:

1.一种在体外在人类细胞中在靶核酸序列上引入位点特异性双链断裂的方法,所述方法包括:

(i)将编码包含核定位信号的化脓性链球菌Cas9蛋白质的核酸引入人类细胞中;

(ii)将编码向导RNA的核酸引入人类细胞,其中所述向导RNA包含CRISPR RNA(crRNA)的部分与反式激活crRNA(tracrRNA)的部分,其中所述向导RNA与人类细胞中的靶核酸序列杂交,并且其中所述向导RNA在crRNA部分的5’末端还包含2个附加的鸟嘌呤核苷酸

其中Cas9蛋白与所述向导RNA在人类细胞中形成Cas9/RNA复合物,其中所述Cas9蛋白质识别人类细胞中靶核酸序列中的三核苷酸原间隔区邻近基序(PAM),且其中Cas9/RNA复合物在人类细胞中在靶核酸序列上介导双链断裂。

这次,申请人将争辩点主要落在了“向导RNA在crRNA部分的5’末端还包含2个附加的鸟嘌呤核苷酸”上。这个特征是对比文件5完全没有提及的。

这时,申请人需要找到与该区别特征存在类似因果关系的技术效果。

涉案专利申请说明书的实施例6记载了根据向导RNA结构控制脱靶突变的试验。通过比较5’-GGX20(或5’-GGGX19)sgRNA与5’-GX19 sgRNA,测试了在sgRNA的5’末端添加两个鸟嘌呤核苷酸是否可以使RGEN(RNA向导核酸内切酶)更特异。

实施例6记载,“结果发现,当使用四个GGX20 sgRNA时,T7E1测定在七个验证的脱靶位点的六个中几乎没有检测到RGEN诱导的indel。然而,两个GGX20 sgRNA(VEGFA位点1和3)在标靶位点的活性比对应的GX19 sgRNA的活性低。这些结果表明,通过改变向导RNA的稳定性、浓度或二级结构,在5’端的额外核苷酸可以影响在标靶和脱靶位点的突变频率。”因此,向导RNA在crRNA部分的5’末端还包含2个附加的鸟嘌呤核苷酸确实能够达到控制脱靶突变的技术效果

由于对比文件5没有提及采用该区别特征解决控制脱靶突变的技术问题,因此此时的权利要求1相对于对比文件5具备突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。

最终驳回决定被撤销了,这个专利申请也获得了授权。

TiPLaber说

虽然涉案专利申请最终被撤销驳回获得了授权,但是其授权范围已被限制得非常狭窄:限定了“crRNA部分的5’末端还包含2个附加的鸟嘌呤核苷酸”(GG)就意味着向导RNA中其他任意种类、位置和/或数量的核苷酸修饰均不在涉案专利的保护范围内。换句话说,修改后授权的权利要求1对申请人利益的保护能力已大打折扣。

申请人大概也早就预料到了授权范围狭窄的缺陷,因此在实审阶段和复审的早期阶段(涉案专利申请在复审阶段收到了2次复审通知书),一直将争辩强调于应用在“真核细胞”的场景中。倘若围绕该发明点的争辩被审查员/合议组接受,则申请人所获得的专利保护是一个极其宽泛的平台技术方法。申请人将来可以有大量起诉他人专利侵权的机会。然而,里程碑式面面俱到的对比文件5和本领域其他各种公知常识和新闻报道砸碎了这样美好的愿望。

因此,在撰写专利申请明确发明点时,必须较为准确地了解现有技术的情况,对今后争辩的“退路”留好合适的伏笔,并对可能的授权范围有一个合理的预期。譬如涉案专利申请,“真核细胞”这个“发明点”是否与现有技术的区别足够大,是否在说明书中有足够的对应数据作为争辩创造性的弹药。如果以上问题的答案并不能很确信地回答是,那么在明确发明点时,应该留好足够有层次的“退路”,不仅仅是实施例所涉及的一个很具体的“点”。

涉案专利申请的申请日在基因编辑领域还是相对比较早的,当时的现有技术不算太多,进一步限定区别特征的余地也较大。目前,这个领域日益热闹,评价发明的现有技术与日俱增。一方面,这使得所谓的“区别特征”越来越具体,授权范围趋于变小;另一方面,更提高了在撰写专利申请确定发明点这一步骤工作的要求。同时与常见的生物医药的蛋白质等技术领域相比,基因编辑技术领域涉及的操作步骤、“零件”更为复杂,因此要求我们不断与时俱进地钻研技术,积累对现有技术情况的熟悉程度,以便明确真正靠谱的“发明点”,并使其靠谱地在说明书中得以体现

*以上文字仅为促进讨论与交流,不构成法律意见或咨询建议。