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人类为何没有尾巴?Nature封面论文揭示这一“重大秘密”【附全球及中国基因编辑行业市场洞察】

瞻研究

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图源:摄图网

人类属于一个被称为灵长类的哺乳动物类群,有趣的是,许多灵长类动物都有尾巴,但人类为何没有尾巴呢?

2024年2月29日,美国哈佛大学/Broad研究所夏波、纽约大学朗格尼健康中心 Itai Yanai 及 Jef Boeke 团队在Nature期刊发表了题为:On the genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes(人类和类人猿尾巴丢失进化的遗传基础)的研究论文。该论文还被选为当期封面论文。

该论文的第一作者兼共同通讯作者夏波等人分析比对了大量的灵长类基因组测序数据,并以此寻找导致类人猿尾巴消失的关键基因。据推断,类人猿的尾巴丢失大约发生在2500万年前,当时古人类谱系与古老的旧大陆猴子分道扬镳,只留下3-5块尾椎骨,并在后续的进化过程中形成了现代人的尾骨。

研究团队在一个名为TBXT(也叫T或者Brachyury)的基因中发现了一个强有力的怀疑对象——一个名为Alu元件的短DNA插入。有意思的是,这个Alu元件存在于所有类人猿中,但在其他灵长类动物中缺失。此外,研究团队发现,纯合的TbxtΔexon6/Δexon6突变是致命的,这些纯合子小鼠在胚胎期出现发育停滞和脊髓畸形,即便偶尔能进一步发育,小鼠也会在出生时死亡。这一现象类似于人类的神经管闭合缺陷,这类出生缺陷可能会导致脊柱裂(脊髓无法闭合),这在人类中十分常见,大约每1000名新生儿中就有1名受到影响!

总的来说,人类以及猿类失去尾巴的原因——极大可能源于跳跃基因Alu元件引起的基因变化,而这一基因变化可能导致人类和猿类中出现更高风险的神经管畸形。

基因编辑技术的发展为研究人类尾巴丢失的遗传基础提供了新的可能性。通过基因编辑技术,科学家们或许可以模拟Alu元件在人类和猿类基因中的影响,进一步揭示尾巴丢失的具体机制。此外,基因编辑技术还有望为神经管闭合缺陷等相关疾病的治疗提供新的途径。通过精准编辑特定基因,科学家们或许能够修复与尾巴丢失相关的基因变化,从而降低神经管畸形的风险。

全球基因编辑市场概况

从全球市场规模来看,近年来,全球基因编辑市场规模快速增长,根据Allied Market Research以及Global Market Research统计,2021年至2022年,全球基因编辑行业市场规模由48.11亿美元增长至54.12亿美元,2022年同比增速为12.49%。总体来看,行业增速较快,市场规模仍有较大的增长空间。

图表9:2021-2022年全球基因编辑行业市场规模(单位:亿美元,%)

全球基因编辑行业相关上市公司汇总

基因编辑行业中的核心竞争力主要凸显在拥有底层专利的数量,本质上是技术发展的竞争。纵观全球,基因编辑技术较为发达的地区主要为北美,欧洲,全球较大的基因编辑公司均聚集在上述地区。其中,基因编辑领导者Sangamo凭借其ZFN技术在行业发展初期实现了垄断,但随着TALEN、CRISPR技术等兴起,公司竞争力有所下滑。其次,CRISPR Therapeutics公司、Beam公司、Editas公司等,乘着CRISPR技术快速发展之风,迅速发展壮大。全球六大基因编辑公司情况汇总如下:

图表1:全球基因编辑行业相关上市公司汇总

中国基因编辑行业竞争格局

从竞争格局来看,我国基因编辑行业正处于发展前期,初创企业较多。从相关初创企业的空间分布来看,根据中国医药创新促进会,我国50大基因编辑初创企业主要分布在江浙沪皖地区,其次,京津冀、大湾区、成渝经济圈有少量分布。

图表14:中国基因编辑行业初创企业区域分布

美国国家卫生研究院主任 弗朗西斯·科林斯表示基因编辑技术是一项革命性的科学进展,具有潜力改善人类健康。科林斯表示将支持使用这项技术来治疗遗传性疾病,并强调了研究的透明度和严格监管的重要性。

根据Allied Market Research和Global Market Research的研究,预计到2030年全球基因编辑市场规模将达到360.61亿美元,复合年增长率为22.3%。

前瞻经济学人APP资讯组

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