首个国产三代测序仪投产 将再次大幅降低成本

2017-08-02 08:22:24 来源:21世纪经济报道 作者:

  中国首个应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成本从1000美元降至100美元,但仍需进一步完善相关技术。

  7月31日,南方科技大学生物系80后教授、瀚海基因创始人贺建奎宣布,自主研发的第三代基因测序仪GenoCare正式投产,首笔订单达到700台测序仪。

  21世纪经济报道记者独家获悉,该笔订单合同期三年,购买方包括国内外研究机构和医疗机构。目前测序仪已在科研市场应用,但投入临床市场所需的批文还在申报中。

  贺建奎表示:“我们使用单分子测序,不需要扩增,并可大幅降低试剂消耗量,同时,所有试剂、仪器都在国内生产、集成和组装,成本因此降低,一个人的全基因组测序价格可降到100美元。”

  截至目前,全球自主研发三代测序仪的企业只有三家,另外两家分别是美国Pacific Biosciences和英国Oxford Nanopore Technologies。

  过去的十余年里,三代测序主要在科研市场崭露头角,但因错误率高、成本高等原因始终未能进入临床市场,更谈不上产业化。

  目前,基因测序市场的主流是二代测序,三代测序的样本量、数据量需要积累,中下游应用开发也刚起步。即便是应用相对广泛的二代测序,在各病种的覆盖率也不算高,三代测序的普及之路更为漫长。

  研发破壁 估值15亿

  瀚海基因已开始在罗湖莲塘工业园建设1万平米的第三代测序仪生产线,建成之后产能将达到每年1000台,产生50亿元价值。

  “除团体订单外,我们的测序仪没有公开发售,价格还不能透露,”贺建奎表示,“目前已进入小批量试产阶段,年底生产线建好后可以大批量生产,年终可接受国内外医院、科研机构订单,到明年年初,群众就能用到三代测序服务了。”

  深圳一名熟悉瀚海基因的投资机构合伙人告诉21世纪经济报道记者:“瀚海基因的技术是吸收后创新。”

  记者了解,贺建奎在斯坦福大学的导师斯蒂芬·奎克教授是一位拥有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。资料显示,Helicos公司于2004年创办,并于2012年破产。

  也是在2012年,贺建奎完成斯坦福大学博士后研究员的工作,回国入职南方科技大学,成为该校生物系第一位教师。同年,他创办了瀚海基因,启动国产三代测序仪研发。

  起初行业内外对这一项目并不看好,瀚海基因前4年也一直没有销售收入,研发遭遇资金危机,两次险些关门倒闭。贺建奎直言:“一开始见了20多位风险投资人,无一例外都被拒绝,理由之一是当时还没有在职教授创业的例子。”

  另外,测序仪研发难度非常大,国产三代测序仪更是首次尝试。贺建奎指出:“基因测序的样品前处理非常复杂,耗费时间、人力,还需要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,改变二代测序的半自动场景,测完自动完成生物信息学分析,难度不小。”

  测序仪研发对人才要求很高,其涉及光学、流体、化学、分子生物学、生物信息学和精密机械等,需要多学科交叉知识和人才。

  即便到了今天,瀚海对人才的渴求依旧跃然纸上。记者获悉,与生产线同时启动的是瀚海研究院计划,预计未来5年引入至少50名遗传解读分析专家以及50名医学专家(包括生殖、肿瘤、传染病等各学科)。

  2015年,瀚海基因终于拿到第一笔大额融资——南京中正科技投资1700万元,同年,瀚海基因发布了GenoCare原理样机。此后,公司身价一路水涨船高,目前共获得5轮、2亿元风险投资,测序仪虽未真正走向市场,但估值已达15亿元。

  深圳一名中小企业投资机构负责人告诉21世纪经济报道记者:“去年11月我们去看的时候,估值已经10亿元了,项目还很早期,对我们来说太贵,投不起。”

  产业化起步 大幅降低成本

  采访过程中,贺建奎多次提到,降低临床基因测序成本,这也是二代测序仪的发力方向。

  原中国科学院北京基因组研究所副所长于军指出:“第一代测序仪测一个人的基因组测序接近30亿美元,第二代降到1000美元,第三代使用单分子测序,不需要扩增,价格有望降到100美元。”业内将其称为摩尔定律,以说明价格急剧下降趋势。

  翻看基因测序成长史,第一代测序技术主要基于Sanger双脱氧终止法的测序原理,结合荧光标记和毛细管阵列电泳技术来实现测序自动化,基本方法是链终止或降解法,人类基因组计划就是基于一代测序技术。

  第二代测序技术设备供应商主要是Illumina,业内普遍认为,其市场占有率达到70%。今年年初,Illumina公司宣布推出NovaSeq系列测序仪,据称,其简捷操作、低成本及灵活性有望将基因组测序成本降至100美元。

  根据Illumina2017年第一季度财报,Illumina共收到135个NovaSeq测序仪订单。不过,中国科学院院士陈润生指出:“NovaSeq系列测序仪的使用窗口目前没有开放。”

  国内基因企业也在通过技术合作、收购等方式破壁测序仪国产化。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,并已获得CFDA批准。

  华大基因通过收购的方式布局,先后推出三款国产二代测序仪。华大基因CEO尹烨此前向21世纪经济报道记者透露:“算上临床机构、科研机构和友商,国内应该已经超过两百多台我们的测序仪在‘服役’了。”