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09月22日至10月05日

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当前人全基因组信息的测序能力已经超过了解读的能力

低至1万元的人全基因组测序

特约作者 田鹏/文

在中国，人全基因组测序的技术平台规模正在迅速扩大。

来自全球最大测序仪生产商——美国Illumina公司官方消息显示，中国大陆已经采购了三套“测序工厂”级的Illumina HiSeq X10测序系统。而业内流传的消息称，近期内还将有两套X10系统在中国大陆落地。

X10系统测序能力强大，由十台HiSeq X测序仪组成。满载运行，每套系统每年可完成1.8万例人全基因组测序。而对产业格局影响更大的是，X10系统将完成一个人全基因组测序所需成本降至约1000美元。而1000美元通常被认为是个体全基因组测序普及的价格临界点。

中国的首套X10系统在2014年5月运抵天津。购买这套系统的北京诺禾致源生物信息科技有限公司（下称诺禾致源）对一例人全基因组测序服务的报价已降至1万元。X10测序仪的价格约为6200万元，诺禾致源建立整套系统的成本约为1.2亿元。

测序技术平台的发展让人全基因组测序的成本迅速下降。二代测序的技术平台已经进入稳定的成熟期，业内对技术平台的关注已经开始移向三代测序技术的研发。

“大数据”争夺战

拥有上游优势地位的Illumina公司将通过仪器、试剂等拿走利润中的大部分。对于中国企业而言，单纯提供人全基因组测序服务将陷入无利可图的境地。

在2013年一季度，中国科研测序服务市场上，一例人全基因组测序的报价约为13万元，至2014年一季度已经降至1.3万元。而诺禾致源的X10系统开始运行时报价已降至1万元。可以预见，在2014年-2015年，中国测序服务市场上的X10系统数量将继续增加，随着竞争加剧，价格和利润率都会下降。

开发人全基因组信息“大数据”，将测序技术应用于临床被视为基因测序产业未来的发展方向。

首先要积累海量的数据。诺禾致源的目标是达到百万例级别，“当前主要是通过科研合作的形式积累数据”。诺禾致源的总裁李瑞强表示。

中国基因测序市场上成立最早、体量也最大的公司——深圳华大基因科技有限公司（下称华大基因）同样也在推进“百万人基因组计划”。但华大基因并未采用X10系统，其所用的测序平台来自2013年收购的美国测序仪公司Complete Genomics。2013年9月之前，CG共完成了1.5万例人全基因组测序。

华大基因在科研合作之外，通过获取“国家基因库”的官方身份来收集样本和数据。重点为收集新生儿脐带血和胎盘中的干细胞，以及出生缺陷、单基因遗传病、原因不明的妊娠异常病例的临床样本和表型信息。华大基因还建立了多个人基因组相关的数据库。

然而，“大数据”并不仅仅是数量大，更为重要的是数据质量（比如真实、准确、完整等方面）、数据来源和类型的多样性。有行业内人士表示，中国市场上，人全基因组数据和临床数据的质量和可获得性都是 “大数据”开发难以逾越的障碍。

临床应用是关键

基因测序本质上只是读取了生物体的遗传信息，如何发现这些信息中的生物学或临床意义才是决定基因测序价值的关键。当前，测序的能力已经超过了解读的能力。未来能否找到测序技术在临床上的普遍应用，才是基因测序产业面临的最大挑战。

成熟的临床应用已有先例。无创产前检测（NIPT）是针对染色体三体综合征的产前检测技术。抽取孕妇的外周血，分离其中的游离DNA，用高通量基因测序技术分析每条染色体比例的变化，来判断胎儿是否为染色体变异的技术准确率可达99%以上。

然而，NIPT在今年2月被国家食药总局和国家卫生计生委叫停。7月，国家食药总局给予了华大基因的测序仪和试剂市场准入，但卫生部门至今未给予NIPT临床准入。

2013年，中国的无创产前检测粗略估计的市场规模近10亿元。如果实现“普筛”，按照50%的覆盖率和1000元的终端价格，每年的市场规模将超过100亿元。这一市场规模并不足以做大中国的基因测序产业。

因此，业内公司大多将目标集中在肿瘤等复杂疾病的临床检测和诊断上。然而，数字聚合酶链式反应等技术的兴起也将因为敏感度和定量检测等方面的优势，在临床应用上对二代测序技术形成挑战。另一方面，基因功能和突变等基础研究领域远未发展成熟，现在，即便获得了人全基因组信息也无法得出有临床意义的结论。