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放大灯:14天锁定新型肺炎元凶背后,是14年的技术竞赛
天书的新译者
到目前为止,世界上可完全独立制造第二代基因测序仪(NGS)的市场格局成型,前三分别是:Illumina、赛默飞世尔和华大智造。
至于Illumina曾经的“死对头”罗氏,则演了一出“没有永远的敌人”的故事,2020年1月,罗氏与Illumina达成了15年的非独家合作伙伴关系,拓宽NGS在肿瘤诊断领域的全球化应用,并开发和分销体外诊断检测方案。
总结起来,第二代基因测序仪市场格局演化路径如下:
整合制图丨放大灯团队
这不是终点,人们很快盯上了第三代测序技术。
2014年6月,罗氏诊断以3.5亿美元的价格(含2.25亿美元里程碑款项)收购测序仪研发公司Genia Technologies[25],后者的核心卖点是第三代测序技术:“纳米孔测序”;
中国深圳的瀚海基因(其创始人贺建奎违规使用基因编辑技术引发争议,公司已更改法人代表并改名真迈基因)收购Helicos的单分子荧光测序测序技术(即SMS,不过该技术在国内争议较大)。
Illumina此前也曾艰难洽购第三代测序商Pacific Biosciences,但其一贯咄咄逼人的姿态引发同行警惕,被第三代测序仪公司Oxford Nanopore质疑和举报,认为该交易或导致垄断,导致交易陷入胶着。Illumina显然过于乐观,在2019年Q3财报中曾信誓旦旦地说,收购将在2019年底完成,但事实并未如愿:在美国联邦贸易委员会和英国竞争和市场管理局都拒绝批准这项高达12亿美元的收购交易[26]。
交易最终告吹,Illunima 霸业遇挫。
除了纳米孔测序技术外,第三代测序技术类型还包括SMS、SMRT、FRET等。后三种技术都会用到荧光染料,在此基础上识别碱基类型和次序。
这里重点介绍纳米孔测序技术原理:用酶将DNA分子一个个切下来,依次通过只能容纳单一核苷酸纳通过的纳米孔(Nanopore)中,穿过的瞬间会引发电流变化,以不同的电流强度确定不同的碱基类型和次序。
三代测序技术优劣对比,制表丨放大灯团队
测序仪不是科技公司的技术秀场,而是有着实实在在的用途。
技术的进步直接决定了分子生物学的诞生,而后者的日臻完善,又推动技术进一步商业化。
最初受益的是科研圈。在高通量的二代测序仪出现后,人们利用这些设备实现了对人的全基因DNA测序,以及对细菌、拟南芥、水稻的RNA测序(有哪些生物的全基因已被完整测序?可以参考GNN的梳理[27])。除此之外,测序仪还可用于环保、农业等领域。十几年来,随着测序仪应用范围越来越广,基因测序技术快速商业化,已经逐渐形成了一条完整的产业链条。
◾产业上游是以Illumina、赛默飞世尔和华大智造为主体的测序仪制造商(还会卖与测序仪相配套的“试剂盒”,也正是因为测序仪厂商一度包圆了试剂盒生产,导致华大基因在向上游业务发展时,Illumina能通过提价相要挟);
一款基因检测试剂盒的使用,图源:Illumina
你可以把它想象成一组试管,已经添加好每步反应所需的生物化学试剂。只需要在其中一个试管中注入样品,样品会由测序仪自动转移至各个试管内依次完成反应
◾中游则是以购买上游产品、在此基础上研制试剂盒、PCR扩增仪等周边设备进行测序的基因测序公司,这些公司要么开展to B的业务,与医院展开合作测序,要么开展to C业务,进行网络化营销,做几百上千元不等的基因测序服务。
◾下游则是消费级基因测序和临床诊疗市场。
最具诱惑力的市场是医疗健康产业。随着基因测序仪的不断精准化、小型化的升级换代,中游的基因测序公司和下游临床应用越来越多。到目前为止,基因医疗已实现了对人从生前到死后的全流程覆盖,包括产前无创DNA产前检测(NIPT)、个人基因组检测、肿瘤遗传基因检测、肿瘤早筛与实体瘤靶向基因检测。
以基因测序为核心的商业化模式探索,制图丨放大灯团队
围绕测序仪的科技战+商战,关乎核心技术、专利保护以及产业上下游的市场蛋糕,科技和商业不再两极分化,而是相辅相成。
地球生物的全部秘密,都写进了基因中。读这本“天书”的工具就是基因测序仪,它们是这部天书的翻译者,而这些争抢测序仪市场的公司们,是翻译者背后的大脑。谁掌握了翻译者,谁就掌握了整个行业发展的最源头,对人类科研、医疗的进步有着至关重要的作用。
更多更好的天书翻译者们,还在路上。
- 原标题:14天锁定新型肺炎元凶背后,是14年的技术竞赛 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 李泠 
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