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09月22日至10月05日

焦點

當前人全基因組信息的測序能力已經(jīng)超過了解讀的能力

低至1萬元的人全基因組測序

特約作者 田鵬/文

在中國，人全基因組測序的技術(shù)平臺規(guī)模正在迅速擴大。

來自全球最大測序儀生產(chǎn)商——美國Illumina公司官方消息顯示，中國大陸已經(jīng)采購了三套“測序工廠”級的Illumina HiSeq X10測序系統(tǒng)。而業(yè)內(nèi)流傳的消息稱，近期內(nèi)還將有兩套X10系統(tǒng)在中國大陸落地。

X10系統(tǒng)測序能力強大，由十臺HiSeq X測序儀組成。滿載運行，每套系統(tǒng)每年可完成1.8萬例人全基因組測序。而對產(chǎn)業(yè)格局影響更大的是，X10系統(tǒng)將完成一個人全基因組測序所需成本降至約1000美元。而1000美元通常被認為是個體全基因組測序普及的價格臨界點。

中國的首套X10系統(tǒng)在2014年5月運抵天津。購買這套系統(tǒng)的北京諾禾致源生物信息科技有限公司（下稱諾禾致源）對一例人全基因組測序服務(wù)的報價已降至1萬元。X10測序儀的價格約為6200萬元，諾禾致源建立整套系統(tǒng)的成本約為1.2億元。

測序技術(shù)平臺的發(fā)展讓人全基因組測序的成本迅速下降。二代測序的技術(shù)平臺已經(jīng)進入穩(wěn)定的成熟期，業(yè)內(nèi)對技術(shù)平臺的關(guān)注已經(jīng)開始移向三代測序技術(shù)的研發(fā)。

“大數(shù)據(jù)”爭奪戰(zhàn)

擁有上游優(yōu)勢地位的Illumina公司將通過儀器、試劑等拿走利潤中的大部分。對于中國企業(yè)而言，單純提供人全基因組測序服務(wù)將陷入無利可圖的境地。

在2013年一季度，中國科研測序服務(wù)市場上，一例人全基因組測序的報價約為13萬元，至2014年一季度已經(jīng)降至1.3萬元。而諾禾致源的X10系統(tǒng)開始運行時報價已降至1萬元?？梢灶A(yù)見，在2014年-2015年，中國測序服務(wù)市場上的X10系統(tǒng)數(shù)量將繼續(xù)增加，隨著競爭加劇，價格和利潤率都會下降。

開發(fā)人全基因組信息“大數(shù)據(jù)”，將測序技術(shù)應(yīng)用于臨床被視為基因測序產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

首先要積累海量的數(shù)據(jù)。諾禾致源的目標是達到百萬例級別，“當前主要是通過科研合作的形式積累數(shù)據(jù)”。諾禾致源的總裁李瑞強表示。

中國基因測序市場上成立最早、體量也最大的公司——深圳華大基因科技有限公司（下稱華大基因）同樣也在推進“百萬人基因組計劃”。但華大基因并未采用X10系統(tǒng)，其所用的測序平臺來自2013年收購的美國測序儀公司Complete Genomics。2013年9月之前，CG共完成了1.5萬例人全基因組測序。

華大基因在科研合作之外，通過獲取“國家基因庫”的官方身份來收集樣本和數(shù)據(jù)。重點為收集新生兒臍帶血和胎盤中的干細胞，以及出生缺陷、單基因遺傳病、原因不明的妊娠異常病例的臨床樣本和表型信息。華大基因還建立了多個人基因組相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。

然而，“大數(shù)據(jù)”并不僅僅是數(shù)量大，更為重要的是數(shù)據(jù)質(zhì)量（比如真實、準確、完整等方面）、數(shù)據(jù)來源和類型的多樣性。有行業(yè)內(nèi)人士表示，中國市場上，人全基因組數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可獲得性都是 “大數(shù)據(jù)”開發(fā)難以逾越的障礙。

臨床應(yīng)用是關(guān)鍵

基因測序本質(zhì)上只是讀取了生物體的遺傳信息，如何發(fā)現(xiàn)這些信息中的生物學(xué)或臨床意義才是決定基因測序價值的關(guān)鍵。當前，測序的能力已經(jīng)超過了解讀的能力。未來能否找到測序技術(shù)在臨床上的普遍應(yīng)用，才是基因測序產(chǎn)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。

成熟的臨床應(yīng)用已有先例。無創(chuàng)產(chǎn)前檢測（NIPT）是針對染色體三體綜合征的產(chǎn)前檢測技術(shù)。抽取孕婦的外周血，分離其中的游離DNA，用高通量基因測序技術(shù)分析每條染色體比例的變化，來判斷胎兒是否為染色體變異的技術(shù)準確率可達99%以上。

然而，NIPT在今年2月被國家食藥總局和國家衛(wèi)生計生委叫停。7月，國家食藥總局給予了華大基因的測序儀和試劑市場準入，但衛(wèi)生部門至今未給予NIPT臨床準入。

2013年，中國的無創(chuàng)產(chǎn)前檢測粗略估計的市場規(guī)模近10億元。如果實現(xiàn)“普篩”，按照50%的覆蓋率和1000元的終端價格，每年的市場規(guī)模將超過100億元。這一市場規(guī)模并不足以做大中國的基因測序產(chǎn)業(yè)。

因此，業(yè)內(nèi)公司大多將目標集中在腫瘤等復(fù)雜疾病的臨床檢測和診斷上。然而，數(shù)字聚合酶鏈式反應(yīng)等技術(shù)的興起也將因為敏感度和定量檢測等方面的優(yōu)勢，在臨床應(yīng)用上對二代測序技術(shù)形成挑戰(zhàn)。另一方面，基因功能和突變等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域遠未發(fā)展成熟，現(xiàn)在，即便獲得了人全基因組信息也無法得出有臨床意義的結(jié)論。