國(guó)家基因庫(kù)正式運(yùn)營(yíng)將推動(dòng)基因測(cè)序行業(yè)建立標(biāo)準(zhǔn)
[2016/9/23]
9月22日,位于深圳大鵬新區(qū)的中國(guó)首個(gè)、全球第四個(gè)國(guó)家級(jí)基因庫(kù)正式運(yùn)營(yíng),這也是我國(guó)唯一獲批籌建的國(guó)家基因庫(kù)。作為國(guó)家級(jí)平臺(tái),基因庫(kù)將提供公共產(chǎn)品和公共服務(wù)。國(guó)家基因庫(kù)主任梅永紅表示,基因庫(kù)未來(lái)也會(huì)衍生出一些產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi),通過(guò)這個(gè)平臺(tái)有更多人、更多模式走出來(lái),這對(duì)提升我國(guó)在生命科技領(lǐng)域的能力具有非常高的價(jià)值。
筆者近日采訪(fǎng)的深圳業(yè)內(nèi)人士也表示,國(guó)家基因庫(kù)的正式運(yùn)營(yíng)將在產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、硬件等方面給深圳本土基因企業(yè)更多的支持,有利于推動(dòng)基因測(cè)序行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立,促進(jìn)深圳基因企業(yè)和基因產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
企業(yè)加快基因大數(shù)據(jù)挖掘
基因測(cè)序最大的潛在優(yōu)勢(shì)是通過(guò)特殊患者的組織樣本積累基因數(shù)據(jù),進(jìn)行深度挖掘和分析,這對(duì)于推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療和藥物開(kāi)發(fā)十分便利。
基因檢測(cè)是從人體血液、體液或細(xì)胞中提取基因序列并進(jìn)行測(cè)定,癌癥相關(guān)基因的檢出通常可提示患病的潛在可能;驕y(cè)序作為精準(zhǔn)醫(yī)療的重要一環(huán),隨著技術(shù)的進(jìn)步以及成本的下降,近年來(lái)發(fā)展非常迅速。據(jù)BBC RESERCH統(tǒng)計(jì),基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)從2007年的7.94億美元增長(zhǎng)到2013年的45億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為33.5%,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年依舊會(huì)保持快速增長(zhǎng),2018年將達(dá)到117億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率為21.1%。
基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)鏈主要有三個(gè)環(huán)節(jié),分別是上游的設(shè)備和耗材供應(yīng)、中下游的測(cè)序服務(wù)、生物信息數(shù)據(jù)分析。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前北上廣深等一線(xiàn)城市與基因相關(guān)的創(chuàng)業(yè)公司有數(shù)百家,90%是初創(chuàng)期公司,更多聚焦于行業(yè)中下游的基因測(cè)序服務(wù)。而深圳從事二代測(cè)序的企業(yè)也有近30家,包括華大基因、碳云智能、樂(lè)土基因、海普洛斯、瀚海基因、華因康基因、WEGENE、瑞奧康晨、易基因、斯坦福醫(yī)學(xué)等等。
目前,基因檢測(cè)技術(shù)包含第一代的FISH(熒光原位雜交技術(shù))、PCR、基因芯片技術(shù),還包括一代測(cè)序和二代高通量測(cè)序技術(shù)。其中,高通量測(cè)序技術(shù)最受矚目,歷經(jīng)了四代的創(chuàng)新發(fā)展,在通量水平和精確性上不斷提高,而成本也不斷降低!芭R床精準(zhǔn)醫(yī)療主要依賴(lài)高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,但這個(gè)技術(shù)進(jìn)入臨床還需要時(shí)間,要有比較長(zhǎng)時(shí)間的基因大數(shù)據(jù)的積累!比饖W康晨創(chuàng)始人楊旭說(shuō),目前我國(guó)基因測(cè)序的臨床產(chǎn)品還不夠成熟,還需要樣本和數(shù)據(jù)沉淀才能報(bào)批。
據(jù)了解,目前深圳市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣泛的是非醫(yī)療診斷性基因檢測(cè)服務(wù),包括提供祖源分析、遺傳病篩查、酒精耐受、基因?qū)びH等遺傳分析服務(wù),還有些基因檢測(cè)商業(yè)機(jī)構(gòu)提供疾病風(fēng)險(xiǎn)、天賦基因、個(gè)性特征分析等一系列基因分析服務(wù)。而由于門(mén)檻低,這類(lèi)商業(yè)化B2C基因檢測(cè)市場(chǎng)非常巨大,一些初創(chuàng)基因企業(yè)紛紛與體檢機(jī)構(gòu)或者健康管理公司合作,推出相關(guān)的產(chǎn)品。
不過(guò),高通量基因測(cè)序技術(shù)將成為未來(lái)分子診斷的核心平臺(tái),也是精準(zhǔn)醫(yī)療的重要組成。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),測(cè)序是起點(diǎn)而不是終點(diǎn),最大的市場(chǎng)還是在醫(yī)療診斷領(lǐng)域。除了通過(guò)提供服務(wù)獲得收益外,其最大的潛在優(yōu)勢(shì)是能夠通過(guò)特殊患者的組織樣本獲得基因數(shù)據(jù)的積累,并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,這對(duì)于推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療和藥物開(kāi)發(fā)是十分便利的條件。
筆者了解到,深圳基因測(cè)序企業(yè)也加快了高通量基因測(cè)序技術(shù)的臨床科研,加速企業(yè)基因大數(shù)據(jù)的積累和深度挖掘。楊旭透露,目前瑞奧康晨已與全國(guó)10多家重點(diǎn)科研及醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作,開(kāi)展數(shù)十個(gè)科研項(xiàng)目,并與數(shù)十家健康渠道機(jī)構(gòu)深入合作,研發(fā)并落地更細(xì)分、更貼合中國(guó)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品線(xiàn)。同時(shí),公司還加快基因大數(shù)據(jù)的建設(shè),建立高通量高性能全基因組大數(shù)據(jù)自動(dòng)化解讀流程,加速自有數(shù)據(jù)積累和深度挖掘。
不僅中下游提供服務(wù)的企業(yè),上游的儀器設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也加快大數(shù)據(jù)的積累和挖掘。8月23日,華因康基因與深圳市南山區(qū)慢性病防治院合作共建“高通量測(cè)序示范基地”,依托該公司生產(chǎn)的高通量測(cè)序技術(shù)平臺(tái),與南山慢病院共同合作提高疾病早期篩查率,完善傳染性疾病預(yù)警系統(tǒng)、疾病預(yù)防、降低藥物的毒副作用等。同時(shí),通過(guò)大量收集并檢測(cè)疾病相關(guān)的樣本,建立千萬(wàn)級(jí)樣本及基因數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的挖掘分析建立疾病基因輔助預(yù)防評(píng)估模型,建立疾病相關(guān)基因型預(yù)防策略國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失市場(chǎng)混亂
“同一個(gè)全基因組檢測(cè)數(shù)據(jù),我們公司檢出十多個(gè)致病的突變基因,另一家公司只檢出兩個(gè),還有一家一個(gè)也沒(méi)檢出來(lái)!
雖然近兩年來(lái),基因檢測(cè)在體檢市場(chǎng)熱度攀升,但市場(chǎng)對(duì)基因檢測(cè)領(lǐng)域的公司似乎并不那么熱情,尤其是基因檢測(cè)在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用并不高。以最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)為例,中國(guó)每年有2000萬(wàn)新生兒,無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)覆蓋率僅10%,其他檢測(cè)產(chǎn)品市場(chǎng)化率更小,不論是醫(yī)療機(jī)構(gòu)還是消費(fèi)者市場(chǎng),進(jìn)入的難度都非同一般。
為何會(huì)出現(xiàn)這種情況?深圳一家基因測(cè)序企業(yè)的負(fù)責(zé)人告訴筆者,主要原因在于我國(guó)基因測(cè)序產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)魚(yú)龍混雜,市場(chǎng)上混雜了一些濫竽充數(shù)的產(chǎn)品和技術(shù),消費(fèi)者難以分辨基因檢測(cè)的可靠性。
我國(guó)基因產(chǎn)業(yè)還處在市場(chǎng)興起的初期階段,監(jiān)管制度還不完善。2014年以前,我國(guó)基因測(cè)序行業(yè)處于無(wú)監(jiān)管狀態(tài)。2014年2月,國(guó)家食藥監(jiān)管局和衛(wèi)計(jì)委叫停所有基因測(cè)序業(yè)務(wù),對(duì)行業(yè)進(jìn)行集中整頓。2014年12月,國(guó)家衛(wèi)計(jì)委醫(yī)政醫(yī)管局發(fā)布第一批基因測(cè)序臨床試點(diǎn)名單,涉及遺傳病診斷、產(chǎn)前篩查與診斷、植入前胚胎遺傳學(xué)診斷三個(gè)專(zhuān)業(yè)。2015年1月,國(guó)家衛(wèi)計(jì)委正式批準(zhǔn)108家醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)開(kāi)展無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)(NIPT)高通量測(cè)序技術(shù)臨床試點(diǎn),并審核通過(guò)13家機(jī)構(gòu)開(kāi)展植入前胚胎遺傳學(xué)診斷臨床試點(diǎn)。2015年3月,衛(wèi)計(jì)委又發(fā)布了第一批腫瘤診斷與治療項(xiàng)目高通量測(cè)序臨床試點(diǎn)名單。
然而,基因檢測(cè)技術(shù)PCR、FISH、基因芯片和測(cè)序技術(shù)等,目前除高通量測(cè)序臨床服務(wù)制定了限制政策,只有試點(diǎn)單位才能出具臨檢報(bào)告,其他基因檢測(cè)技術(shù),如PCR、FISH、一代測(cè)序等的使用均無(wú)限制,臨檢單位只要通過(guò)了PCR實(shí)驗(yàn)室、病理學(xué)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證就可以應(yīng)用這些技術(shù)。由于沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同的公司技術(shù)不一樣,使用的設(shè)備不一樣,對(duì)檢測(cè)結(jié)果的解讀也會(huì)不一樣。
上述企業(yè)負(fù)責(zé)人就告訴筆者,針對(duì)同一個(gè)全基因組檢測(cè)數(shù)據(jù),該公司把自己的與其他兩家同行的結(jié)果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)解讀差異很大。“我們公司檢出十多個(gè)致病的突變基因突變,但一家同行只檢出兩個(gè),另外一家一個(gè)也沒(méi)檢出來(lái)!痹撠(fù)責(zé)人說(shuō),這說(shuō)明目前國(guó)家缺少一個(gè)第三方的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),使得很多不具備檢測(cè)能力、沒(méi)有“真槍實(shí)彈”的企業(yè)也混雜其中。“大數(shù)據(jù)積累和挖掘是一個(gè)比較有技術(shù)門(mén)檻的工作,如果沒(méi)有很好的裁判員和標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)行業(yè)就處于一個(gè)不規(guī)范的狀態(tài),這也阻礙了整個(gè)基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)的發(fā)展!痹谒磥(lái),當(dāng)務(wù)之急就是要建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)整個(gè)行業(yè)進(jìn)行規(guī)范和監(jiān)管。
將出現(xiàn)更多基因測(cè)序商業(yè)機(jī)構(gòu)
梅永紅認(rèn)為,基因庫(kù)建成后,在基因資源的存儲(chǔ)、解讀、開(kāi)發(fā)和利用能衍生出豐富的產(chǎn)業(yè)方向,通過(guò)這個(gè)平臺(tái)有更多人、更多模式走出來(lái)。
位于深圳的國(guó)家基因庫(kù)融合近年來(lái)的生命科學(xué)學(xué)科前沿新態(tài)勢(shì),結(jié)合國(guó)際發(fā)展新動(dòng)向,形成“三庫(kù)兩平臺(tái)”結(jié)構(gòu)及功能,形成從資源到科研、產(chǎn)業(yè)的全貫穿全覆蓋的模式,三庫(kù)“由貫穿全生命周期的基因信息數(shù)據(jù)庫(kù)、生物樣本資源庫(kù)和生物活體庫(kù)組成,”兩平臺(tái)“為數(shù)字化平臺(tái)、合成與基因編輯平臺(tái)。
作為國(guó)家級(jí)平臺(tái),正式運(yùn)營(yíng)的國(guó)家基因庫(kù)將提供公共產(chǎn)品和公共服務(wù)。筆者了解到,在大數(shù)據(jù)方面,國(guó)家基因庫(kù)將主要產(chǎn)生人類(lèi)疾病和物種多樣性的相關(guān)數(shù)據(jù)。人類(lèi)疾病數(shù)據(jù)主要通過(guò)與醫(yī)院合作臨床研究和自愿參與科研計(jì)劃獲得,國(guó)家基因庫(kù)將通過(guò)公眾號(hào)等途徑不定期發(fā)布科研志愿者項(xiàng)目。
據(jù)介紹,國(guó)家基因庫(kù)的罕見(jiàn)病數(shù)據(jù)庫(kù)已檢測(cè)了3000多個(gè)家庭,新發(fā)現(xiàn)400多種罕見(jiàn)病。癌癥數(shù)據(jù)庫(kù)包含上萬(wàn)份不同種類(lèi)的數(shù)據(jù),其中國(guó)際癌癥組織聯(lián)盟存入的數(shù)據(jù)信息占了不小比重,其余則是大規(guī)模人群隊(duì)列數(shù)據(jù)庫(kù)。而最具現(xiàn)實(shí)價(jià)值的是,這些龐大的數(shù)據(jù)量將通過(guò)數(shù)據(jù)共享中心向全國(guó)科研機(jī)構(gòu)和人員、產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)開(kāi)放。
“這將給深圳基因產(chǎn)業(yè)帶來(lái)標(biāo)志性和具體性的效應(yīng),特別是對(duì)深圳本土企業(yè)來(lái)說(shuō),更是一個(gè)發(fā)展契機(jī)。”楊旭說(shuō),深圳基因測(cè)序企業(yè)可以依托國(guó)家基因庫(kù),在產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、硬件上支持等方面,與基因庫(kù)有更多的合作,推動(dòng)深圳基因測(cè)序行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立,“國(guó)家基因庫(kù)的運(yùn)營(yíng),對(duì)深圳基因企業(yè)和基因產(chǎn)業(yè)將起到非常大的推動(dòng)作用!
國(guó)家基因庫(kù)主任梅永紅也表示,國(guó)家基因庫(kù)是一個(gè)公共平臺(tái),基因庫(kù)進(jìn)行資源的集聚和數(shù)據(jù)化一定需要技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支撐。“就數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō),不僅要形成數(shù)據(jù),還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、開(kāi)發(fā)利用,衍生出商業(yè)領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和服務(wù),孵化出按照市場(chǎng)運(yùn)作的產(chǎn)業(yè)體系。”他確信,基因庫(kù)建成后在基因資源的存儲(chǔ)、解讀、開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程中能衍生出很多的產(chǎn)業(yè)方向,通過(guò)這個(gè)平臺(tái)有更多人、更多模式走出來(lái),這對(duì)提升我國(guó)在生命科技領(lǐng)域的能力具有非常大的價(jià)值。
無(wú)疑,國(guó)家基因庫(kù)運(yùn)營(yíng)將給深圳基因產(chǎn)業(yè)帶來(lái)突破性進(jìn)展,其中較為成熟的基因測(cè)序技術(shù)也將孕育巨大的市場(chǎng)空間。依托國(guó)家基因庫(kù),新一代基因測(cè)序可以高效地構(gòu)建大樣本量的基因組數(shù)據(jù)庫(kù),結(jié)合個(gè)體臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀可以實(shí)現(xiàn)基因與疾病和用藥的關(guān)聯(lián),幫助臨床治療為不同個(gè)體提供精確合理的疾病預(yù)防干預(yù)、診斷治療、用藥指導(dǎo)和健康管理,推動(dòng)基因測(cè)序和精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展;驕y(cè)序的成本也將越來(lái)越低,精準(zhǔn)醫(yī)療有望走進(jìn)老百姓的生活。