中國首款完全自主研發(fā)基因測序儀 填補(bǔ)國內(nèi)空白

10月18日，華因康基因重磅發(fā)布了一款自主研發(fā)、獲CFDA醫(yī)療器械注冊證的臨床應(yīng)用基因測序儀HYK-PSTAR-IIA。圖為科研人員使用測序儀。攝影：朱洪波

10月29日，全面放開二孩的消息公布，為我國基因行業(yè)帶來利好。政策放開后，二代基因測序產(chǎn)業(yè)在優(yōu)生優(yōu)育、無創(chuàng)產(chǎn)前檢查等領(lǐng)域的市場規(guī)模將擴(kuò)大，基因測序產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)將迎來發(fā)展機(jī)遇。

就在這個消息發(fā)布前，在武漢舉行的第74屆中國國際醫(yī)療器械博覽會上，深圳華因康基因有限公司（以下簡稱“華因康”）發(fā)布了一款自主研發(fā)的臨床應(yīng)用基因測序儀HYK-PSTAR-IIA。同樣是在今年，另一家深圳企業(yè)華大基因也先后發(fā)布了一款“超級測序儀”和桌面化測序系統(tǒng)。

記者了解到，目前，我國已經(jīng)批準(zhǔn)的國產(chǎn)基因測序儀共有6款，分別是華大基因的BGISEQ-100和BGISEQ-1000、達(dá)安基因的DA8600、華因康的HYK-PSTAR-IIA、博奧生物的BioelectronSeq4000和貝瑞和康的NextSeq CN500。而在這6款已批準(zhǔn)國產(chǎn)測序儀中有3款都來自深圳企業(yè)，在中國測序儀產(chǎn)業(yè)中，深圳企業(yè)已經(jīng)成為無法忽略的一部分。

A 專門定位臨床應(yīng)用的測序儀

一般來說，二代測序儀的核心技術(shù)主要分兩種，一是光學(xué)檢測技術(shù)，二是離子流檢測技術(shù)。深圳華因康基因有限公司CEO盛司潼介紹，華因康的HYK-PSTAR-IIA測序儀采用了光學(xué)檢測技術(shù)，其中核心的生化反應(yīng)以及相關(guān)試劑等方面都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。與目前大多數(shù)科研型測序儀不同的是，HYK-PSTAR-IIA測序儀是專門定位為臨床應(yīng)用的，因此更重視測序周期、精確度和臨床的適用性。

為了能滿足臨床的需求，HYK-PSTAR-IIA除了配備4種規(guī)格反應(yīng)體系模塊，還可以根據(jù)用戶需求定制反應(yīng)模塊，極大方便臨床測序的應(yīng)用?！皢未螠y序樣本的數(shù)量可以靈活調(diào)節(jié)，最低上機(jī)樣本數(shù)低至4個，同時最大上機(jī)樣本量達(dá)幾百個?！比A因康醫(yī)學(xué)總監(jiān)李花說，這種測序儀尤其適用于臨床樣本不固定的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，能夠有效降低單次測序的成本，在實際臨床應(yīng)用中更經(jīng)濟(jì)。

同時，HYK-PSTAR-IIA檢測快速，從樣本制備、測序到出具報告，單輪檢測時間可縮短至10小時，一次運行的通量為7千萬條讀長，還配備了自動化的數(shù)據(jù)分析軟件，使得數(shù)據(jù)分析更加簡單易行，一鍵即可開啟大規(guī)模數(shù)據(jù)分析，臨床使用更簡便。在精度上，經(jīng)多個權(quán)威平臺對比驗證，這款測序儀的精確性達(dá)99.9%以上。

“現(xiàn)在談到的測序儀，不僅僅是一臺儀器，更應(yīng)該是一整套平臺。”盛司潼說，基因測序除了在某一項技術(shù)上有過人之處，其相應(yīng)的配套技術(shù)上也需要有所發(fā)展。因為基因測序本身是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，從樣本的提取、保存、制庫，到上機(jī)測序、數(shù)據(jù)計算、質(zhì)量分析，再到出具結(jié)果報告，其中涉及化學(xué)、生物、生物信息學(xué)、醫(yī)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等多學(xué)科知識，因此一個測序平臺比大家了解到的更為復(fù)雜。

目前華因康整合了基因測序?qū)嶒灢襟E，將所有步驟放在一個平臺里來?！拔覀兊目蒲袦y序平臺在2008年就已經(jīng)研發(fā)完成，接著花了幾年的時間來進(jìn)行平臺優(yōu)化改良，讓它更適用于臨床?！笔⑺句f。

B 中國測序設(shè)備國產(chǎn)化3條路

記者了解到，在基因測序技術(shù)這一領(lǐng)域，自主研發(fā)、自主創(chuàng)新技術(shù)平臺的缺失一直造成我國應(yīng)用領(lǐng)域永遠(yuǎn)給國外廠商打工的局面?！巴耆蕾囘M(jìn)口，將使我們無法及時得到最新、最先進(jìn)的測序設(shè)備，而且設(shè)備、軟件、試劑價格不菲，不利于臨床應(yīng)用的開展，中國需要自己的測序儀，需要這種核心平臺技術(shù)?！笔⑺句f。

2014年7月2日，國家食品藥品監(jiān)督管理總局發(fā)布公告，“第二代基因測序診斷產(chǎn)品批準(zhǔn)上市”，基因測序設(shè)備國產(chǎn)化的大門被打開。記者從國家食藥總局官方網(wǎng)站查詢到，截至目前，我國已經(jīng)批準(zhǔn)的國產(chǎn)基因測序儀共有6款，分別是華大基因的BGISEQ-100和BGISEQ-1000、達(dá)安基因的DA8600、華因康的HYK-PSTAR-IIA、博奧生物的BioelectronSeq4000和貝瑞和康的NextSeq CN500。

“我國基因測序市場仍處于起步階段，在上游測序儀器與耗材市場卻仍由歐美公司壟斷?！睆V州拓普基因研發(fā)總監(jiān)施玉健說，主要公司有Illumina、Life Tech和羅氏。其中，Illumina憑借其超高通量和相對較長讀長的優(yōu)勢，占有大部分的市場份額。

而在測序設(shè)備國產(chǎn)化道路上，國內(nèi)企業(yè)主要有三種方式。一種是貼牌路徑的國產(chǎn)化，達(dá)安基因聯(lián)合Life Tech，貝瑞和康聯(lián)合Illumina，基本走的是貼牌路線，Illumina和Life Tech通過貼牌方式進(jìn)入中國醫(yī)療市場。第二種是通過收購?fù)鈬髽I(yè)實現(xiàn)測序儀器國產(chǎn)化的路徑，華大基因在2013年3月份收購美國測序儀生產(chǎn)商CG的原有測序儀，推出國產(chǎn)化的測序儀。第三種則是完全自主創(chuàng)新研發(fā)、生產(chǎn)的國產(chǎn)化。

在我國已經(jīng)批準(zhǔn)和尚未批準(zhǔn)的二代測序儀中，只有華因康和中科紫鑫的測序儀算是完全我國自主創(chuàng)新研發(fā)的產(chǎn)品。由于在試劑供給、測序反應(yīng)、自動化控制、光學(xué)成像、數(shù)據(jù)處理等5大系統(tǒng)擁有200多項核心專利，華因康的HYK-PSTAR-IIA成為我國首個通過創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序的基因測序儀，于2014年12月獲得CFDA的醫(yī)療器械注冊證。

在盛司潼看來，在基因測序產(chǎn)業(yè)鏈上游設(shè)備制造自主創(chuàng)新領(lǐng)域，HYK-PSTAR-IIA不僅填補(bǔ)了我國的一項空白，也將更加接“地氣”。他透露，HYK-PSTAR-IIA測序儀的價格是國外同類產(chǎn)品的一半，試劑耗材則只有國外同類產(chǎn)品的三分之一。

C 深圳兩大企業(yè)進(jìn)軍醫(yī)用基因測序儀

據(jù)了解，HYK-PSTAR-IIA測序儀已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)，今年的產(chǎn)能可以達(dá)到100臺左右。華因康已與上海瑞金醫(yī)院、浙江省腫瘤醫(yī)院等醫(yī)院及科研機(jī)構(gòu)合作，成立了合作應(yīng)用示范點，推廣基因測序在我國臨床的應(yīng)用。目前，該測序儀已應(yīng)用于重大疾病（如癌癥）篩查與預(yù)防、個性化用藥指導(dǎo)、心腦血管疾病篩查、遺傳病篩查、健康評估等方向。在第74屆中國國際醫(yī)療器械博覽會上，華因康還與武漢光谷生物產(chǎn)業(yè)園區(qū)簽訂合作協(xié)議，建立試劑研發(fā)生產(chǎn)的華中基地，預(yù)計明年上半年可以投產(chǎn)。

“國產(chǎn)測序儀的問世，不僅打破了基因測序儀器及試劑耗材嚴(yán)重依賴進(jìn)口的局面，降低測序成本，還將帶動國內(nèi)整個基因健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”深圳市醫(yī)療機(jī)械行業(yè)協(xié)會副會長蔡翹梧說。一個月之內(nèi)，深圳兩大基因測序企業(yè)華大基因和華因康先后發(fā)布了新的二代測序產(chǎn)品，大舉進(jìn)軍醫(yī)用基因測序儀。

“作為下游企業(yè)，對基因測序儀及耗材需求量很大，國內(nèi)的企業(yè)自主研發(fā)成功基因測序儀，將大大降低我們的測序成本。”華大基因項目基因負(fù)責(zé)人施玉健表示?，F(xiàn)在有了自己國產(chǎn)測序儀，測序儀和試劑要便宜很多，在未來3年內(nèi)，上游的國產(chǎn)測序設(shè)備將具有競爭優(yōu)勢，切割國外產(chǎn)品的國內(nèi)市場，推動國內(nèi)基因測序產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

不過，基因測序結(jié)果的解讀成了我國基因測序產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題之一，在這方面，國內(nèi)企業(yè)無法與國外企業(yè)競爭。“國外基因測序整個產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展很完善，人才體系也很完整，國外名校有課程專門培養(yǎng)遺傳咨詢師，這些遺傳咨詢師可以解讀基因檢測報告?！笔┯窠≌f，而在我國，基因組學(xué)是一個新的領(lǐng)域，大多醫(yī)生們是讀不懂基因測序報告的，大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)也很難配有專業(yè)的生物信息分析人員以及解讀人員去專門解讀測序報告，因此，未來我國企業(yè)要想在基因測序領(lǐng)域取得競爭優(yōu)勢，必須多培養(yǎng)有遺傳學(xué)和臨床背景的復(fù)合型人才。

“在基因測序產(chǎn)業(yè)鏈上游設(shè)備制造自主創(chuàng)新領(lǐng)域，HYK-PSTAR-IIA不僅填補(bǔ)了我國的一項空白，也將更加接‘地氣’。HYK-PSTAR-IIA測序儀的價格是國外同類產(chǎn)品的一半，試劑耗材則只有國外同類產(chǎn)品的三分之一?！?/p>

――深圳華因康基因有限公司CEO盛司潼