『知耕•创新图谱笔记系列』
植物基因编辑育种创新图谱笔记系列之公司产品管线篇旨在对该领域上市及初创公司目前已布局的产品管线进行更全面更多维的梳理,并对其中的重点的管线情况进行更详细的解析,借此我们希望能够展现并传递不同公司对于产品的不同考量,从而为同样需要解决选品问题的公司提供有价值的参考。
PlantArcBio于2014年在以色列成立,2020年在特拉维夫证券交易所上市,自成立以来,其一直专注于基因定位和生物成分领域的研究和开发以对植物性状进行改良。
在核心技术方面,PlantArcBio开发了一种其独有的目标基因定位模式——Direct in Plant(DIP©)。据公司相关资料显示,该模式与常规模式不同的地方在于,植物的生物学分析过程与计算机组学相结合,能够直接从自然界中,而不仅是已有的基因数据中,定位含有所需性状的基因(例如,PlantArcBio会从死海收集土壤样本以发现耐旱基因),并能对所有这些基因一次性进行测试,而表现出增强特性的基因被重新验证,最终确定出最佳的基因。这样的发现模式能够帮助PlantArcBio在更短的时间内获得成果,并且在节省更多成本的同时,成功的概率也大大提升。该模式适用于多种目标性状,主要被运用于增强植物对于除草剂、干旱、虫害等胁迫的抗性。目前该模式正处于专利注册阶段。
来源:PlantArcBio商业计划书
在业务经营方面,PlantArcBio目前基于其独有的基因定位模式主要进行三大业务板块的研发与生产,分别是生物分子产品、作物重要性状基因的发现与改良,以及植物中大麻活性化合物质含量的改良。
以基因编辑技术为基础的作物重要性状基因的发现与改良
以基因编辑技术为基础的业务板块主要包括作物重要性状基因的发现与改良和植物中大麻活性化合物含量的改良。其中PlantArcBio在作物的除草剂耐受性状以及抗干旱性状的改良上取得相对较大的进展,现已开发出具有HPPD抑制类除草剂抗性的大豆和棉花品种,部分完成烟草和其他模式作物抗旱性状改良的可行性验证,以及成功完成大豆作物抗旱性状改良的可行性验证。具体的产品管线信息如下表所示:
■ 除草剂耐受性状相关产品管线
来源:PlantArcBio商业计划书
针对杂草对于农作物产量造成严重损失的农业生产问题,PlantArcBio首先关注到对植物的除草剂耐受性状进行改良,并重点关注HPPD抑制类除草剂耐受性增强的大豆与棉花品种的研发。据年度财务报告显示,上述两类产品管线已于2022年1月4日获得美国农业部动植物卫生检验(USDA-APHIS)的商业化监管许可。
具体的开发过程是由PlantArcBio完成基因的发现与基因的验证阶段*,自可行性研究阶段开始,后续的研发与生产等环节则是PlantArcBio与世界四大植物育种公司之一的The KWS Group共同完成。在此过程中,PlantArcBio主要通过品种授权,向合作的种子公司收取商业使用费、里程碑式款项收入以及产品销售特许权使用费(预计每年每品种达千万)的方式来实现其研发产品的商业化。
*研发阶段主要包括:基因的发现、基因的验证、可行性研究、后期研发阶段以及许可和营销准备。
■ 抗干旱性状相关产品管线
来源:PlantArcBio商业计划书
据研究机构统计,过去的40年里,干旱对美国农业生产造成的损失规模估计达100亿美元。聚焦干旱问题所带来的潜在市场需求,PlantArcBio利用其DIP©基因定位模式,确定了能够提升植物在干旱环境下生长能力的基因。目前开发的基因已在烟草和一些模式植物中部分完成了可行性验证,且截至2021年12月31日,公司基因已在大豆作物中的成功完成可行性验证,并已进入田间试验阶段。据不完全的田间试验结果显示,抗干旱性状改良后的大豆品种与未改良的大豆品种相比,每单位面积的种子质量指数(种子重量与作物面积之比)高出10%,此外,结果还显示改良后的作物 “Stay Green” 性状得到增强,也即在作物自然脱水后仍能保持绿色。
对于改良抗旱性状的作物产品管线,PlantArcBio同样是通过完成品种的研发阶段,进而对品种进行授权,从中收取产品销售特许权使用费、里程碑式付费和商业使用费等收入的方式来实现商业化。目前,公司已与Rallis India Limited、Bioceres Crop Solutions、The KWS Group等五家全球领先的种子公司签订抗干旱玉米、马铃薯、苜蓿等品种的合作协议。
■大麻活性化合物含量的增加
来源:PlantArcBio商业计划书
大麻相关的产品管线由PlantArcBio所建立的子公司Targene在其母公司核心技术的基础之上进行研发和生产等环节的运作。
Targene对大麻植物中负责调控活性化合物生产的基因进行定位和表征,将基因引入新的生物体,使用生物反应器来生产和控制活性化合物表达的数量和时间,以解决现有大麻素生产依赖于植物本身而导致的一致性差、含量低和易受污染等问题。目前Targene已完成一种表达大麻素的新生物体的制备,并已实现在生物反应器中生产出若干升大麻活性化合物。
据资料显示,在大规模生产可行的情况下,PlantArcBio在未来将以终端大麻活性化合物产品销售的方式实现大麻产品管线的商业化,主要面向医疗和制药市场。
以RNAi技术为基础的生物分子产品生产
PlantArcBio生物分子产品的业务板块主要以RNAi技术为基础,现已开发出油菜籽产量增强剂、红棕榈象鼻虫消除化合物和预防土壤传播疾病和线虫的化合物。其中油菜籽产量增强剂目前已进入田间试验阶段,并显示出积极的初步结果。红棕榈象鼻虫消除化合物则是与多家企业进行研发合作,目前大多项目已进入田间试验阶段,并显示出积极的初步结果。预防土壤传播疾病和线虫的化合物方面主要针对大麻植物的疾病和害虫控制应用进行产品开发,目前正处于研发的起步阶段。
综上,独有的DIP©基因定位模式是PlantArcBio的核心竞争优势所在,公司三大业务板块在DIP©基因定位模式的加持下基于基因编辑技术与RNAi技术进行研究与开发,其中作物重要性状基因的发现与改良是PlantArcBio最主要的业务板块,耐HPPD抑制类除草剂的大豆和棉花产品不受美国农业部的监管,标志着 PlantArcBio业务进程在监管和商业层面上的真正突破。可以预见的是,在未来,PlantArcBio将继续扩大其基因编辑领域的能力与业务,充分利用公司现有的合作伙伴关系,同时不断与更多的种子公司建立合作伙伴关系,以推进更多新基因新产品的商业化。
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