首个国产三代测序仪投产 将再次大幅降低成本

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首个国产三代测序仪投产 将再次大幅降低成本

  我国首个运用于临床的第三代测序仪投产,有望把一个人的全基因测序本钱从1000美元降至100美元,但仍需进一步完善相关技能。

  7月31日,南边科技大学生物系80后教授、瀚海基因创始人贺建奎宣告,自主研制的第三代基因测序仪GenoCare正式投产,首笔订单到达700台测序仪。

  21世纪经济报导记者独家得悉,该笔订单合同期三年,购买方包含国表里研究组织和医疗组织。现在测序仪已在科研商场运用,但投入临床商场所需的批文还在申报中。

  贺建奎表明:“咱们运用单分子测序,不需求扩增,并可大幅下降试剂消耗量,一起,一切试剂、仪器都在国内出产、集成和拼装,本钱因而下降,一个人的全基因组测序价格可降到100美元。”

  到现在,全球自主研制三代测序仪的企业只要三家,别的两家分别是美国Pacific Biosciences和英国Oxford Nanopore Technologies。

  曩昔的十余年里,三代测序首要在科研商场锋芒毕露,但因过错率高、本钱高级原因一向未能进入临床商场,更谈不上产业化。

  现在,基因测序商场的干流是二代测序,三代测序的样本量、数据量需求堆集,中下流运用开发也刚起步。即使是运用相对广泛的二代测序,在各病种的覆盖率也不算高,三代测序的遍及之路更为绵长。

  研制破壁 估值15亿

  瀚海基因已开端在罗湖莲塘工业园建造1万平米的第三代测序仪出产线,建成之后产能将到达每年1000台,发生50亿元价值。

  “除集体订单外,咱们的测序仪没有揭露出售,价格还不能泄漏,”贺建奎表明,“现在已进入小批量试产阶段,年末出产线建好后能够大批量出产,年终可接受国表里医院、科研组织订单,到下一年年头,大众就能用到三代测序服务了。”

  深圳一名了解瀚海基因的出资组织合伙人告知21世纪经济报导记者:“瀚海基因的技能是吸收后立异。”

  记者了解,贺建奎在斯坦福大学的导师斯蒂芬·奎克教授是一位具有12家公司的企业家,也是世界上首个第三代单分子测序仪Helicos的发明人。材料显现,Helicos公司于2004年兴办,并于2012年破产。

  也是在2012年,贺建奎完结斯坦福大学博士后研究员的作业,回国入职南边科技大学,成为该校生物系榜首位教师。同年,他兴办了瀚海基因,发动国产三代测序仪研制。

  起先职业表里对这一项目并不看好,瀚海基因前4年也一向没有出售收入,研制遭受资金危机,两次几乎关门关闭。贺建奎直言:“一开端见了20多位危险出资人,无一例外都被回绝,理由之一是其时还没有在职教授创业的比方。”

  别的,测序仪研制难度十分大,国产三代测序仪更是初次测验。贺建奎指出:“基因测序的样品前处理十分复杂,消耗时刻、人力,还需求有后续的生物信息及专业人才。三代测序仪要把这些集成在一起,改动二代测序的半主动场景,测完主动完结生物信息学剖析,难度不小。”

  测序仪研制对人才要求很高,其触及光学、流体、化学、分子生物学、生物信息学和精密机械等,需求多学科穿插常识和人才。

  即使到了今日,瀚海对人才的渴求仍旧栩栩如生。记者得悉,与出产线一起发动的是瀚海研究院方案,估计未来5年引进至少50名遗传解读剖析专家以及50名医学专家(包含生殖、肿瘤、流行症等各学科)。

  2015年,瀚海基因总算拿到榜首笔大额融资——南京中正科技出资1700万元,同年,瀚海基因发布了GenoCare原理样机。尔后,公司身价一路水涨船高,现在共取得5轮、2亿元危险出资,测序仪虽未真实走向商场,但估值已达15亿元。

  深圳一名中小企业出资组织负责人告知21世纪经济报导记者:“上一年11月咱们去看的时分,估值现已10亿元了,项目还很前期,对咱们来说太贵,投不起。”

  产业化起步 大幅下降本钱

  采访过程中,贺建奎屡次说到,下降临床基因测序本钱,这也是二代测序仪的发力方向。

  原我国科学院北京基因组研究所副所长于军指出:“榜首代测序仪测一个人的基因组测序挨近30亿美元,第二代降到1000美元,第三代运用单分子测序,不需求扩增,价格有望降到100美元。”业界将其称为摩尔定律,以阐明价格急剧下降趋势。

  翻看基因测序生长史,榜首代测序技能首要依据Sanger双脱氧停止法的测序原理,结合荧光符号和毛细管阵列电泳技能来完结测序主动化,根本办法是链停止或降解法,人类基因组方案便是依据一代测序技能。

  第二代测序技能设备供货商首要是Illumina,业界普遍认为,其商场占有率到达70%。今年年头,Illumina公司宣告推出NovaSeq系列测序仪,据称,其简捷操作、低本钱及灵活性有望将基因组测序本钱降至100美元。

  依据Illumina2017年榜首季度财报,Illumina共收到135个NovaSeq测序仪订单。不过,我国科学院院士陈润生指出:“NovaSeq系列测序仪的运用窗口现在没有敞开。”

  国内基因企业也在经过技能合作、收买等办法破壁测序仪国产化。如Illumina和贝瑞和康、安诺优达开发了一款适用于无创产前检测的二代测序仪NextSeq CN500和NextSeq 550AR,并已取得CFDA同意。

  华大基因经过收买的办法布局,先后推出三款国产二代测序仪。华大基因CEO尹烨此前向21世纪经济报导记者泄漏:“算上临床组织、科研组织和友商,国内应该现已超越两百多台咱们的测序仪在‘执役’了。”

  第三代测序技能原理最早发表于2003年,后来,Pacific Biosciences和Oxford Nanopore相继入局,Pacific Biosciences于2015年10月推出小型单分子测序仪Sequel。一名基因测序公司技能总监告知记者:“我国商场现在仅有的三代测序仪便是这家公司供给,也是针对科研商场。”

  英美测序仪的研制起步虽早,但发展一向缓慢,临床运用更谈不上。瀚海基因化学部副总监赵陆洋告知21世纪经济报导记者:“三代测序仪很受科研商场欢迎,因其供给了RNA直接测序的可能性,这是二代测序做不到的。”

  上述出资组织合伙人表明:“科研型测序仪对易用性、牢靠性要求低一些,对可调理要素要求高一些,也不需求请求注册证。相比之下,临床商场的门槛高许多,空间也比较大。”

  尽管瀚海基因对自己的测序仪决心满满,但在点评一款基因测序仪的三大中心目标:通量、读长、准确度方面,瀚海基因却三缄其口。

  据贺建奎介绍,GenoCare第三代基因测序仪的中心技能为单分子荧光测序,此项技能运用全内反射荧光成像办法,能够检测单个荧光分子,无需PCR扩增。

  材料显现,二代基因测序技能在上机测序前需求对样本进行PCR扩增,能够在试管里、在很短的时刻内,将待测基因扩增50万倍甚至上百万倍,这能进步基因确诊的灵敏度,但带来问题是实验要求比较高,本钱也居高不下。

  一起,贺建奎团队联合中美两国科学家协作运用Genocare对大肠杆菌测序。数据成果显现,Genocare与测序职业龙头Illumina出产的MiSeq二代基因测序仪的一致性到达99.7%。

  “估计下一年年头会揭露出售价格。临床实验也现已发动了,在走实验、申报流程。其他范畴如科研商场不需求医疗器械证就能够运用,这些范畴现已有咱们的测序仪在运用了。”贺建奎说。

  运用存短板中心部件依托进口

  研制出三代测序仪后,瀚海基因一面要推进大批量出产,一面要开辟中下流。

  现在,基因测序已构成了清晰的产业链分工:上游为设备和耗材供货商;中游为第三方测序服务供货商,需依托设备投入、运营办理与终端保护开发;下流为生物信息剖析服务商。

  贺建奎论述了瀚海基因的商业模式:“中游的运用开发比方肿瘤基因检测、遗传基因检测、流行症检测,经过合作伙伴来完结。期望越来越多的测序服务公司和相关的组织在咱们测序仪上开发各类疾病检测,构成生态圈,而且经过他们或许其他人把测序仪出售到医院。”

  上下流企业的相互“满足”,也是Illumina和华大基因生长的路子。

  前述出资组织合伙人指出:“华大基因向Illumina购买了100多台测序仪才成为榜首,华大基因也经过这些测序仪开宣布了许多服务。测序仪未来的出售量怎么,可能要依托整个职业,包含合作伙伴、临床以及科研组织有没有充分地把临床含义和科研含义发挥出来。”

  记者在瀚海基因测序仪上市发布现场注意到,华大基因、北科生物、从事体外确诊的安图生物等都有相关负责人参与,这些都是瀚海的潜在合作伙伴。

  不过,是否牵手瀚海基因还需求考量。一家生物技能公司产品部负责人告知21世纪经济报导记者:“瀚海的测序仪一次只能测一个人的全基因组,Illumina的人数会多一点。别的,现在体外确诊首要仍是对已知疾病的检测,瀚海基因首要是前期筛查,这尽管是趋势,但现在商场有限,二代测序也很早就在做了,样本和数据更多。”

  而更多的应战仍是来自老问题:过错率高。

  兴证医药研报指出,第三代基因测序单读长过错率仍然偏高,在15%-40%,二代测序的过错率低于1%。前述中小企业出资组织负责人告知记者:“单分子测序不需求堵截DNA和RNA序列,垂青对碱基对一会儿读下去能读多长,而影响读长的一个是机器,一个是生物合成酶。”

  广发证券也指出,单分子测序可收集到的信号十分弱,这对光电元件提出很高要求,尽管现在部分仪器现已完结商业化,但离抱负状况还有较大间隔。别的,还有测序通量不高、刺进缺失过错等不足之处,这都影响了三代测序的推行。

  值得一提的是,与其他国产测序仪相同,瀚海基因测序仪中心零部件仍旧需求进口,例如光学体系中的部分中心器材来自日本、德国,测序芯片和微流控体系需来自新加坡、美国。

 

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