國家基因庫正式運(yùn)營將推動(dòng)基因測序行業(yè)建立標(biāo)準(zhǔn)
[2016/9/23]
9月22日,位于深圳大鵬新區(qū)的中國首個(gè)、全球第四個(gè)國家級基因庫正式運(yùn)營,這也是我國唯一獲批籌建的國家基因庫。作為國家級平臺(tái),基因庫將提供公共產(chǎn)品和公共服務(wù)。國家基因庫主任梅永紅表示,基因庫未來也會(huì)衍生出一些產(chǎn)業(yè)門類,通過這個(gè)平臺(tái)有更多人、更多模式走出來,這對提升我國在生命科技領(lǐng)域的能力具有非常高的價(jià)值。
筆者近日采訪的深圳業(yè)內(nèi)人士也表示,國家基因庫的正式運(yùn)營將在產(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
基因測序最大的潛在優(yōu)勢是通過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,這對于推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療和藥物開發(fā)十分便利。
基因檢測是從人體血液、體液或細(xì)胞中提取基因序列并進(jìn)行測定,癌癥相關(guān)基因的檢出通?商崾净疾〉臐撛诳赡堋;驕y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,近年來發(fā)展非常迅速。據(jù)BBC RESERCH統(tǒng)計(jì),基因測序產(chǎn)業(yè)從2007年的7.94億美元增長到2013年的45億美元,復(fù)合增長率為33.5%,預(yù)計(jì)未來幾年依舊會(huì)保持快速增長,2018年將達(dá)到117億美元,復(fù)合增長率為21.1%。
基因測序產(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)中下游的基因測序服務(wù)。而深圳從事二代測序的企業(yè)也有近30家,包括華大基因、碳云智能、樂土基因、海普洛斯、瀚;颉⑷A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),還包括一代測序和二代高通量測序技術(shù)。其中,高通量測序技術(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)療主要依賴高通量測序技術(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,目前我國基因測序的臨床產(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,目前深圳市場上應(yīng)用比較廣泛的是非醫(yī)療診斷性基因檢測服務(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)。而由于門檻低,這類商業(yè)化B2C基因檢測市場非常巨大,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,高通量基因測序技術(shù)將成為未來分子診斷的核心平臺(tái),也是精準(zhǔn)醫(yī)療的重要組成。對于企業(yè)來說,測序是起點(diǎn)而不是終點(diǎn),最大的市場還是在醫(yī)療診斷領(lǐng)域。除了通過提供服務(wù)獲得收益外,其最大的潛在優(yōu)勢是能夠通過特殊患者的組織樣本獲得基因數(shù)據(jù)的積累,并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,這對于推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療和藥物開發(fā)是十分便利的條件。
筆者了解到,深圳基因測序企業(yè)也加快了高通量基因測序技術(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10多家重點(diǎn)科研及醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作,開展數(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、更貼合中國市場需求的產(chǎn)品線。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“高通量測序示范基地”,依托該公司生產(chǎn)的高通量測序技術(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),通過大量收集并檢測疾病相關(guān)的樣本,建立千萬級樣本及基因數(shù)據(jù)庫,通過對大數(shù)據(jù)的挖掘分析建立疾病基因輔助預(yù)防評估模型,建立疾病相關(guān)基因型預(yù)防策略國家標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失市場混亂
“同一個(gè)全基因組檢測數(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)也沒檢出來。”
雖然近兩年來,基因檢測在體檢市場熱度攀升,但市場對基因檢測領(lǐng)域的公司似乎并不那么熱情,尤其是基因檢測在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用并不高。以最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測為例,中國每年有2000萬新生兒,無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測覆蓋率僅10%,其他檢測產(chǎn)品市場化率更小,不論是醫(yī)療機(jī)構(gòu)還是消費(fèi)者市場,進(jìn)入的難度都非同一般。
為何會(huì)出現(xiàn)這種情況?深圳一家基因測序企業(yè)的負(fù)責(zé)人告訴筆者,主要原因在于我國基因測序產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)魚龍混雜,市場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的可靠性。
我國基因產(chǎn)業(yè)還處在市場興起的初期階段,監(jiān)管制度還不完善。2014年以前,我國基因測序行業(yè)處于無監(jiān)管狀態(tài)。2014年2月,國家食藥監(jiān)管局和衛(wèi)計(jì)委叫停所有基因測序業(yè)務(wù),對行業(yè)進(jìn)行集中整頓。2014年12月,國家衛(wèi)計(jì)委醫(yī)政醫(yī)管局發(fā)布第一批基因測序臨床試點(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)專業(yè)。2015年1月,國家衛(wèi)計(jì)委正式批準(zhǔn)108家醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)開展無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(NIPT)高通量測序技術(shù)臨床試點(diǎn),并審核通過13家機(jī)構(gòu)開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)目高通量測序臨床試點(diǎn)名單。
然而,基因檢測技術(shù)PCR、FISH、基因芯片和測序技術(shù)等,目前除高通量測序臨床服務(wù)制定了限制政策,只有試點(diǎn)單位才能出具臨檢報(bào)告,其他基因檢測技術(shù),如PCR、FISH、一代測序等的使用均無限制,臨檢單位只要通過了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,對檢測結(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,針對同一個(gè)全基因組檢測數(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)也沒檢出來!痹撠(fù)責(zé)人說,這說明目前國家缺少一個(gè)第三方的評判標(biāo)準(zhǔn),使得很多不具備檢測能力、沒有“真槍實(shí)彈”的企業(yè)也混雜其中!按髷(shù)據(jù)積累和挖掘是一個(gè)比較有技術(shù)門檻的工作,如果沒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)基因測序產(chǎn)業(yè)的發(fā)展!痹谒磥,當(dāng)務(wù)之急就是要建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對整個(gè)行業(yè)進(jìn)行規(guī)范和監(jiān)管。
將出現(xiàn)更多基因測序商業(yè)機(jī)構(gòu)
梅永紅認(rèn)為,基因庫建成后,在基因資源的存儲(chǔ)、解讀、開發(fā)和利用能衍生出豐富的產(chǎn)業(yè)方向,通過這個(gè)平臺(tái)有更多人、更多模式走出來。
位于深圳的國家基因庫融合近年來的生命科學(xué)學(xué)科前沿新態(tài)勢,結(jié)合國際發(fā)展新動(dòng)向,形成“三庫兩平臺(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“由貫穿全生命周期的基因信息數(shù)據(jù)庫、生物樣本資源庫和生物活體庫組成,”兩平臺(tái)“為數(shù)字化平臺(tái)、合成與基因編輯平臺(tái)。
作為國家級平臺(tái),正式運(yùn)營的國家基因庫將提供公共產(chǎn)品和公共服務(wù)。筆者了解到,在大數(shù)據(jù)方面,國家基因庫將主要產(chǎn)生人類疾病和物種多樣性的相關(guān)數(shù)據(jù)。人類疾病數(shù)據(jù)主要通過與醫(yī)院合作臨床研究和自愿參與科研計(jì)劃獲得,國家基因庫將通過公眾號(hào)等途徑不定期發(fā)布科研志愿者項(xiàng)目。
據(jù)介紹,國家基因庫的罕見病數(shù)據(jù)庫已檢測了3000多個(gè)家庭,新發(fā)現(xiàn)400多種罕見病。癌癥數(shù)據(jù)庫包含上萬份不同種類的數(shù)據(jù),其中國際癌癥組織聯(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。而最具現(xiàn)實(shí)價(jià)值的是,這些龐大的數(shù)據(jù)量將通過數(shù)據(jù)共享中心向全國科研機(jī)構(gòu)和人員、產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)開放。
“這將給深圳基因產(chǎn)業(yè)帶來標(biāo)志性和具體性的效應(yīng),特別是對深圳本土企業(yè)來說,更是一個(gè)發(fā)展契機(jī)!睏钚裾f,深圳基因測序企業(yè)可以依托國家基因庫,在產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、硬件上支持等方面,與基因庫有更多的合作,推動(dòng)深圳基因測序行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立,“國家基因庫的運(yùn)營,對深圳基因企業(yè)和基因產(chǎn)業(yè)將起到非常大的推動(dòng)作用。”
國家基因庫主任梅永紅也表示,國家基因庫是一個(gè)公共平臺(tái),基因庫進(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)庫來說,不僅要形成數(shù)據(jù),還要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、開發(fā)利用,衍生出商業(yè)領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和服務(wù),孵化出按照市場運(yùn)作的產(chǎn)業(yè)體系!彼_信,基因庫建成后在基因資源的存儲(chǔ)、解讀、開發(fā)和利用過程中能衍生出很多的產(chǎn)業(yè)方向,通過這個(gè)平臺(tái)有更多人、更多模式走出來,這對提升我國在生命科技領(lǐng)域的能力具有非常大的價(jià)值。
無疑,國家基因庫運(yùn)營將給深圳基因產(chǎn)業(yè)帶來突破性進(jìn)展,其中較為成熟的基因測序技術(shù)也將孕育巨大的市場空間。依托國家基因庫,新一代基因測序可以高效地構(gòu)建大樣本量的基因組數(shù)據(jù)庫,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)基因測序和精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展;驕y序的成本也將越來越低,精準(zhǔn)醫(yī)療有望走進(jìn)老百姓的生活。