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基因測序江湖——那些聽上去很牛的“神兵利器”

2017-09-29

  

IVD

  

來源:星空媒體    作者:樸蜜呤

來源:星空媒體    作者:樸蜜呤

2017-09-29

  

IVD

  

測序江湖自初步形成至今不過短短七、八年時間,政府的幫助、各種資本熱錢的湧入使得神州大地風起雲湧,甚是精彩。今年華大基因正式登錄創業板以及貝瑞的借殼成功,也是將基因測序推上了一個資本熱潮。

老美率先提出“精準醫學”概念,瞬間就被挪用、濫用。傳說中的這塊國內市場價值千億的大蛋糕,望者垂涎,人人都想分一塊,資本更是不遺余力。

眾所周知,測序上遊的測序儀器和配套試劑才是全產業鏈中利潤最豐厚、規模最大的一環。我國一直受製於人,曾經眾測序玩家都以進口了多少測序儀作為自家身價的體現,國內龍頭華大基因也曾一度被人诟病生物界的“富士康”。

各家産業、機構試圖布局上遊也是必然。近期得空來捋一捋號稱研制自主知識產權測序儀的都有哪些,是個什麽狀態~~

做OEM的暫且不提,華大基因在2013年並購了美國測序儀上市公司CG算是完成了產業鏈的閉環,此外,華因康、中科紫鑫、瀚海基因也相繼推出了完全自主知識產權的國產測序儀。華大基因、華因康、紫鑫研制的都是二代測序儀,而瀚海自稱研制的是三代單分子測序儀。

這些國產測序儀,得到了很多資本青睐,也拿到了國家或省市級的大量科研經費。據編者了解上個月華大基因的“新一代基因組測序技藝、臨床用測序設備及配套試劑的研制”項目獲得中央財經經費1843萬元的經費補貼;2016年8月瀚海第三代基因測序儀項目入選深圳市孔雀團隊,獲4000萬資助…政府的幫助力度可見一斑。

那麽投入重金的國之重器目前能否打破歐美幾家巨頭對上遊產業鏈的壟斷呢?我們且看各家姿態~~

Helicos破產,搖身一變折騰成瀚海,還三代?



GenoCare

今年7月31號,瀚海基因還在深圳高調召開發布會,發布了號稱全球首款無需PCR擴增、專門針對臨床應用而策劃的單分子測序系統GenoCare。而9月5日,小編註意到科技部官網也發文報道《第三代基因測序儀研制成功》。

瀚海基因發布的GenoCare,其核心Helicos技藝為單分子荧光測序,有意思的是,Helicos 測序公司由Stephen Quake教授於2004 年在美國創辦,曾在2008年推出了世界第一臺單分子測序儀,不過由於讀長短、錯誤率高、成本高昂等原因,已於2012年最終破產。小編曾在一個大會上聽過瀚海家CTO的報告,或許是自身知識淺薄,完全沒有get到點,待到提問環節,發現大家問的都是讀長“30bp”為何自稱三代測序儀,才知道大家也是一臉懵逼;CTO同學反反復復強調的準確率高不知道是否有人驗證。

要知道第三代測序技藝的讀長普遍都在幾千bp以上,即使是二代測序的讀長也有幾百bp不等。自主研制、打造國產固然值得表揚,打着“三代測序儀”騙取人民的納稅金就不好了。

有哪些老江湖、老教授?

目前全球最大的研制單分子測序儀公司是美國PacBio公司,其讀長優勢在科研範圍令二代測序無法比擬,也占領了一定的市場份額。不過其十倍於二代測序的高昂成本令其進入臨床範圍面臨着很大挑戰。專門針對臨床應用而策劃的GenoCare測序儀目前還沒有通過CFDA認證,而據瀚海基因董事長賀建奎透漏GenoCare今年初就有了700余臺訂單!要知道目前全中國加起來的測序儀也不到2000臺。真是迫不及待想知道是哪些單位下了訂單,可惜賀建奎博士沒有透漏相關信息。

翻開瀚海基因官網發現基因界的老司機於軍教授擔任着公司的科學顧問並在瀚海研究院任職。而瀚海基因也確實是神通廣大,科技部都要發通稿表揚,要知道目前只是完成了通用試劑盒的一類備案而已,而測序儀和配套分析軟件的CFDA審批批文可就不是那麽好拿的了,要多少年呢?科技部都出來站臺,700多臺測序儀都生產出來之後還拿不到儀器臨床批文可就難以收場了。

SOLiD停產,抄了點遺缺弄出了華因康?



PSTAR-IIA

深圳華因康基因科技有限公司成立於2008年1月,創始人為盛司潼。2015年10月18日,華因康基因發布了一款自主研制、獲CFDA醫療器械註冊證的臨床應用基因測序儀HYK-PSTAR-IIA。據悉已安裝於中科院生物物理所和上海交通大學,並與上海瑞金醫院、浙江省腫瘤醫院等成立了合作應用示範點。看看其官網上是怎麽宣傳自己的:“成功研製中國第一款自主品牌的基因測序儀,屬於唯一的‘中國製造’”、“獲得CDFA認證的第一臺中國人自主研制生產的二代基因測序儀”、“唯一一臺通過國家藥監局首批“創新醫療器械特別審批程序”的測序儀”、“基因測序平臺範圍的核心專利總數位居全球第一”、“發布中國第一項高通量基因測序國家標準”、“成立中國基因生物範圍的第一且唯一一個‘國家標準化製定機構’”、“中國第一項基因測序專項國家863計劃主持單位”…小編只想說自誇也要有個底線,先研究研究廣告法吧!

其核心技藝與ABI SOLiD連接法測序(SBL)類似,SOLiD測序儀因為讀長過短已經逐漸退出了市場競爭。而PSTAR測序儀在市場上主要走展會路線,並言必稱“中國”,詳細出了哪些成果倒並不為人所知。其實測序儀也好,通話也罷,國貨真的能在品質上過硬,肯定能贏得國人的喜愛,可是光打愛國牌,光打嘴炮卻沒有商品品質支撐,也要當心得不償失。

454停產,收拾下殘局變成了中科紫鑫?



BIGIS

中科紫鑫是吉林紫鑫藥業的全資子公司,成立於2013年10月14日,就是為研制國產測序儀而成立的。其核心研制團隊則主要來自中科院北京基因組所。於軍任公司首席科學顧問(此處又有於軍教授),而任魯風則離開了中科院系統全職任其首席科學家。

其自主研制測序儀BIGIS於2014年4月18日亮相長春;2015年8月7號,BIGIS二代測序系統推介會在北京召開,號稱我國第一款自主知識產權的實用性基因測序系統。首批用戶為長春中醫藥大學和中國海洋大學海洋生物遺傳育種實驗室。

華大基因的測序儀BGISEQ-1000和100率先在2014年6月拿到CFDA認證後,任魯風在其科學網的博客上對于此事還發表過一篇著名的博文表達了對“對二代測序商品獲批事件的不同觀點”,引起了很大爭議。話說回來,BIGIS的核心測序技藝其實與Roche 454測序儀類似,均為焦磷酸測序技藝。454最大的弱點是通量,只有幾百兆。在BIGIS發布之前,454在國外已經停產退出了歷史舞臺。那麽中科紫鑫拿外國已經淘汰的技藝真的可以做出“達到和部分超越國際主流設備技藝指標的國產化第二代測序儀”嗎?再看發表的論文,暫時只能找到這個:應用BIGIS-4 測序系統完成Glaciecola mesophila sp. nov.的全基因組測序和組裝。發表於2011年的《中國科學·生命科學》,IF嘛,有興趣的同學可以自己搜一搜。別人家做測序儀,論文不說發Nature、Science,發個SCI要求不高吧…。對于BIGIS的另外一點,官網上能不能貼一個好看的圖啊?自主研制之余,也該招個策劃師了吧!

收購了CG,到底是自主開發還是貼牌造出了BGISEQ?

2013年3月,華大基因成功完成對美國上市公司Complete Genomics的收購,達成了基因測序上下遊產業鏈的閉環。基於CG技藝的BGISEQ-1000於2014年6月30成為首個獲CFDA認證的國產化測序儀,並於2015、2016年相繼推出具有完全自主知識產權、具有國際先進水平的高通量測序系統“超級測序儀”―Revolocity、桌面化測序系統BGISEQ-500和BGISEQ-50。

BGISEQ-1000和Revolocity都是直接基於CG的原有技藝直接推出的,基本沒有技藝改良。CG的測序儀主要應用於人基因組重測序,其本質也是SBL邊連接邊測序,和SOLiD一樣讀長是硬傷。



售價高達1200萬美元的Revolocity

Revolocity測序儀曾經有過三個顧客訂單,本來計劃是2016年上半年交付的,可由於華大基因內部人員動蕩(2015年夏天王俊出走並創立碳雲),Revolocity宣告不再接受新訂單,已下訂單也肯定要延遲交付,這幾個顧客真是要哭暈在厕所。不過這麽大個的測序儀,放在家裏辟邪還是挺酷的!



BGISEQ-500

要說有點意思的可能就是BGISEQ-500了(50還沒有拿到CFDA認證),采用優化的聯合探針錨定聚合技藝(cPAS)和改進的DNA納米球(DNB)核心測序技藝還是讓人有眼前一亮的感覺,讀長問題貌似也得到了有效解決,BGISEQ-500商品號稱已經廣泛覆盖了NIPT臨床樣本,人重、外顯子、轉錄組、RNA-Seq、Small RNA、ChIP-Seq等科研項目樣本的檢測,與各合作單位基於BGISEQ-500平臺的高分文章也相繼發表。華大基因CEO尹烨此前向記者透露:“算上臨床機構、科研機構和友商,國內應該已經超過兩百多臺我們的測序儀在‘服役’了。”兩百臺,這個數字應該比瀚海的700臺水份少一些。從市面上來聽和看,BGISEQ-500確實已經在國內幾十家醫院已經投放和運行,科研效勞也已經從2016年3月份至今在開始推廣,工業評價是“價錢便宜,品質還行”。



國產測序儀的前世今生

不誇張的說,天下測序出美國(部分技藝源自英國),美國的Illumina公司依然是當今測序界的龍頭老大。不過也不是歐美的東西就是好的,如前所述,Helicos公司因為測序儀讀長短、價錢貴等原因已於2012年破產倒閉,SOLiD和454測序儀也由於讀長短和測序通量底等原因相繼退出了二代測序儀的市場競爭,而GenoCare、PSTAR-IIA、BIGIS三款國產測序儀正是分別基於以上的三種測序原理研制而成。用國外已經淘汰的技藝在國內搖身一變為自主研制,你們開心就好啊。

CG在被收購之前,在全球的人重測序效勞商中可以排到第三,不爭氣的老二Life Technologies(已經被ThermoFisher收購)先自廢了SOLiD,然後Ion Proton的PII芯片還跳票了三四年,導致一度能做人全基因組測序WGS的只有Illumina和BGI(CG)了。今年初還上演了一場撕逼大戲,1月9日J.P摩根健康大會上Illumina宣布推出NovaSeq系列測序儀,並稱“One Day”,NovaSeq系列無可比擬的通量、簡潔的操作,低成本以及靈活性有望將基因測序成本降低至100美元。僅相隔一天,華大基因徽信發文“與其等待$100的“one day”,不如把握$600的“today””,並表示“目前沒有任何詳細數據顯示NovaSeq能降低測序成本。而今,確切可以達成的是,人全基因組的測序成本已經降至600美金——BGISEQ的WGS商品於2016年正式推出,WGS價錢真正進入百元美金時代”。看着BGI真的把WGS做到了600美金,CG這一脈還真的是老樹新花了,且看全球最貴洗衣機NovaSeq S4芯片出來會如何應對吧!

“中國測序聯盟”?

另一個有趣的故事:

2015年8月7日,中科紫鑫於北京組織召開“中國基因測序技藝產業擴展高峰論壇”,與會專家一致認為需要成立聯盟組織,維持國內基因測序工業的區域平衡與協調擴展。於軍教授建議將聯盟名稱定為“中國基因測序技藝與產業促進聯盟”。紫鑫藥業董事長郭春林先生表示願意為中國基因測序技藝與產業促進聯盟供應資金幫助。

2016年9月9日,中國基因測序技藝與產業聯盟在北京正式成立,任魯風任聯盟秘書長。同年12月2日,由華因康承辦的“中國基因測序技藝與產業聯盟峰會暨中國基因測序技藝與產業聯盟(深圳)基地揭牌儀式”在深圳坪山新區舉行。聯盟成員包括:華因康、中科紫鑫、蘇州貝斯派、中國科學院北京基因組研究所、瀚海基因、基雲惠康、博奧醫檢所、安諾優達、海普洛斯、貝瑞和康、奇雲諾德等。

華因康、中科紫鑫、瀚海基因赫然在列,而“中國測序聯盟”竟然沒有華大基因,是聯盟刻意不邀請?還是華大基因不屑於參與呢? 筆者還發現了這個聯盟背後的男人:於軍。於軍何許人也?可是和汪建、楊焕明、 劉斯奇共建了北京華大的人物,也算是華大基因的共同創始人了。2007年華大基因決定離開中科院系統南下深圳,於軍則和其他創始人選擇了不同的道路,繼續留在體製內做科研。或許彼時兩方就有了不可描述的間隙?當事人貌似沒有公開表過態,不過就於軍頻頻為幾家公司站臺及唯獨將華大基因排除在外的“聯盟”成立來看,幾位當年的中國測序合夥人之間肯定是有“不足為外人道也”的小故事了。

不論恩怨如何,未來的基因測序工業,全產業鏈整合是必然趨勢,自主研制是建立核心競爭力的根本保障。希望所有中國的自主測序儀廠商,在號稱之余,能真切為中國的科研工作者和每一個普通老百姓帶真正好用的儀器和效勞!

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