葉靜

在18世紀,天花這種傳染病讓整個歐洲陷入恐懼。幸運的是,人們發現通過“種痘”可以遠離病魔的摧殘。
不過,當時由于衛生狀況糟糕,“種痘”也讓一部分人感染了其他疾病,比如梅毒,這使得一些地方甚至頒發了“種痘”禁令。但普魯士國王卻把英國的“種痘”醫生請來,要求他們用通俗易懂的語言撰寫一篇宣傳“種痘”知識的文章,供患病兒童的父母閱讀。國王對反對者們呼吁道,“為了加快一項如此重要的事業以造福人類,困難應該使人振奮,不應該使人氣餒。”
后來,一位叫路易·巴斯德的法國人解開了“種痘”之謎,使接種疫苗成為人類防治疾病的重要手段。1977年,世界衛生組織正式宣布“世界上已經沒有天花”。但人類對疾病的恐懼依舊存在,當下最大的醫學難題是癌癥。
2013年,以性感著稱的好萊塢電影明星安吉麗娜·朱莉為了降低患癌風險而切除了乳腺,她就自己的故事寫了封公開信,刊登在5月14日的《紐約時報》上。她在信中寫道:“聽到‘癌癥這個詞,人們心中會生出恐懼與深深的無力感,但是現在已經有方法通過血液檢測獲知患病風險。我是BRCA1基因攜帶者,這種基因會導致罹患乳腺癌和卵巢癌的風險大幅提高······當我了解到這一現實,我決定先發制人,接受預防性雙乳切除術。”
在全球化時代,這封公開信很快傳遍人類社會每個角落,也讓很多人第一次知道了基因檢測這個概念。大眾開始渴望知道,還有哪些基因有高致癌風險,在胃癌、腎癌、結腸癌等不同癌癥里,是否存在類似的“BRCA1”。
眾多美國婦女走進了醫院,花費3000~4000美元檢查她們是否有同樣的基因缺陷,提供這一服務的萬基遺傳公司股價猛增到52周以來的新高。中國的協和醫院、華大基因、金域醫學等機構也宣稱能提供這一服務。
今天的科學家們已經相信,很多疾病與基因有直接的關聯,比如單基因/染色體遺傳疾病。在中國南方高發的蠶豆病,學名葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥,就是一種遺傳性酶缺乏病。更常見的疾病諸如癌癥、心腦血管疾病、Ⅱ型糖尿病、痛風、阿茲海默癥(老年失智)、帕金森氏癥、骨質疏松、青光眼等,則是受到多個基因共同調控的遺傳疾病。科學家們已經有了一些成果,但還有大量難題有待解決。

然而,商業公司們早已迫不及待地推出了相應的服務。在美國,基因檢測領域已誕生DNA direct、23andMe和Navigenics等公司,其中后兩家得到了Google的投資。23andMe公司宣稱,只要花費399美元,將唾液放入試管寄回該公司,4~6周后,你就可以在線查看基因檢測結果,了解可能罹患的潛在疾病。
在一些嚴肅的專業人士眼中,由于很多前端科學問題還沒解決,這些檢測可能會給沒有足夠專業知識的客戶造成誤導。在中國,一些夸大的宣傳及不規范的做法,將這項高科技服務變成了與圈錢相關的騙局。比如曾經備受追捧的聯合基因,被控訴用傳銷的方式騙取了加盟商的錢。
“新技術的推廣有一定過程,這是一個趨勢,我們希望新技術得到更廣泛運用,這些新技術終有一天會被大家所接受,只是快慢問題”,一位從事基因測序服務的科學家說。他的公司正在開發類似BRCA1的檢測服務。
現在的一些基因檢測公司不再將服務局限于針對健康人的、成熟度不高的疾病篩查服務,而是轉向患病人群與高危人群。2009年成立的Foundation Medicine推出了針對癌癥患者的產品,對病人腫瘤樣本進行測序,輔助指導病人的后續治療。另一項迫切的需求是通過基因檢測指導用藥。比如非小細胞肺癌患者,需要檢測EGFR突變,只有產生突變的病人才適合使用靶向藥物易瑞沙。
針對高危人群,中國也不乏“萬基遺傳”的效仿者。浙江大學—迪諾遺傳與基因組醫學研究中心宣稱可檢測BRCA1和BRCA2基因,進而提供家族遺傳性乳腺癌、卵巢癌(HBOC綜合征)基因檢測服務。此外,結腸癌、直腸癌的基因檢測也可能催生中國的“萬基遺傳”。
除了癌癥,無創產前診斷正成為一個快速發展的領域。目前,唐氏綜合征(一種染色體遺傳性疾病)的篩查已是每位孕婦的必修課,如果用高通量測序儀進行基因檢測,準確性及安全性都要高于目前的方法。盡管還沒有得到官方的正式許可,無創產前檢測市場已經達到上億元的規模。
目前,研究基因的技術手段有三種:PCR(熒光定量)、生物芯片,以及基因測序。其中,PCR和生物芯片的檢測準確性存在缺陷,但生物芯片目前仍是眾多基因檢測公司的主要選擇,即便在準確度更高的高通量測序儀出現之后,這種情況也未發生太大的改觀,其中的主要原因是成本。2000年,人類完成第一個全基因測序的成本是14億美元。2007年,高通量測序儀將這一成本拉低到20萬美元。現在中國公司提供這一服務的報價約為5萬元人民幣。業內人士認為,基因測序技術只有將成本降到千元級別,才能促成更廣范圍的運用。
“雖然市場總量還不大,但這是未來的方向,就像IT行業里最早普及使用的是財務報表”,一家中國無創產前診斷公司的創始人說。目前,在基因測序最初設想的龐大市場里,在產業鏈的幾乎每個環節,都不斷有新的參與者出現。可以設想,將來的某一天,人們做基因檢測將像做體檢這樣常見,進而對癌癥等疾病進行提前防治。
博弈唐篩檢測
一項十多年前的科學發現,促成了今天無創產前診斷產業的蓬勃發展。
1997年,香港中文大學盧煜明 (Dennis Lo) 教授發現母體外周血漿中存在胎兒游離DNA,這個發現有助于檢驗胎兒是否患有遺傳性疾病。2007年,Illumina公司的銷售員周代星赴港尋找盧煜明,他想嘗試該公司的高通量測序儀是否有利于這一檢測。
2010年5月,周代星在北京創辦了貝瑞和康,開始用老東家的高通量測序儀進行臨床研究。同年,華大基因(詳見《創業家》4月刊封面)與北京婦產醫院也開展了相關合作。相較羊水穿刺等傳統唐氏篩查方法,高通量測序方法更為安全。目前,貝瑞和康及華大是國內這一領域最主要的探路者。
測序技術提高了準確率,但成本高昂。2008年時,如果使用Illumina的技術進行唐氏等疾病的篩查,僅物料成本就需要1000美元。2010年,隨著Illumina新一代測序儀的開發成功,成本降低到200多美元,周代星才有了獨立創辦公司的可能。
2010年底,貝瑞和康首次公布了20多個測序樣本。第二年5月,貝瑞和康與協和醫院開始了更廣泛的科研及臨床合作。不過,說服學界和政府接受這一新事物并不容易。對于新生兒的疾病篩查,學界意見分成兩派,一派是以遺傳學家夏家輝為代表的精度路線,希望貝瑞和康的技術可以做到診斷級別,在此基礎上再去做更廣范的推廣;另一派則更關注廣度,認為諸如血清篩查等方式雖有缺陷,但價格低廉,更容易實現大面積覆蓋。
2011年3月,衛生部曾召集了一個專家組會議,夏在會上提議在湖南率先進行無創篩查研發和臨床試驗。隨后,2011年底,湖南衛生廳給貝瑞和康頒發了準入證,但準入證上注明無創檢測是最后的選擇,優先推薦其他診斷方式。繼湖南之后,貝瑞和康也在深圳開始了試點。
先行者華大基因也經歷著同樣的困境,因為沒有國字號的準入證,華大基因曾被多次舉報非法,并被趕出最先試點的兩家醫院。在地方政府的支持下,華大基因的這一服務最先在深圳獲得了合法生存的權利。而在美國,在婦產協會的努力下,這一服務已經被推薦給高危、高齡,有異常小孩生育史和超聲異常等四個人群使用。
指導腫瘤用藥
北京某著名三甲醫院旁,邁基諾的業務員隨時等待著醫生的召喚,將需要檢測的樣本送回邁基諾公司。而檢測的結果將直接影響到病人是否適合用某種藥物。
一些第三方公司為醫院提供基因檢測服務,邁基諾是其中之一,它的主要服務是腫瘤的個性化用藥指導。“我們推動臨床腫瘤基因組不再一個點、兩個點地篩查,而是對高頻突變基因全面篩查、深度分析。”邁基諾創始人伍建說。
邁基諾提供的試劑盒希望可以全面篩查患者的腫瘤基因。伍建這么做基于這樣一個認識:對于腫瘤的治療,不應以生長部位來劃分,比如乳腺部位的叫乳腺癌、胃部的叫胃癌等,而應按照基因型來治療,了解什么基因突變導致了這一腫瘤。同樣的基因型,即使腫瘤生長在不同地方,也可以用同樣的方式來治療。他想將臨床腫瘤基因組的概念推向臨床。
對于伍建來說,當下的難題是要說服醫生及得到學術界的認可。這個大約30歲的年輕人在北京大學獲得學士學位,在美國哥倫畢業大學獲得碩士及博士學位,在霍普金斯大學完成博士后研究。他的求學歷程剛好與基因檢測產業發展同步,他的本科與生物芯片相關,博士是開發測序技術,博士后則是研究如何將測序技術服務于臨床。2011年,他先是在巴爾的摩注冊了公司,同年底回到北京成立了邁基諾。
不同于市面上的芯片技術及全基因組測序技術,伍建采用的是捕獲測序技術,這是一種介于傳統測序技術與高通量測序之間的一種技術。如果把基因組比作一個大池塘,那么捕獲技術相當于一張網,如果需要篩查或診斷某一種疾病,只需要用這張網把和這一疾病相關的基因撈出來,而不用檢測全部基因。
“相較傳統手段,提高了通量;相較高通量,降低了成本。”伍建表示,他的捕獲技術源得到了霍普金斯的授權,邁基諾是全球第三家提供這一試劑盒的公司,另兩家是安捷倫和羅氏。借助于這一技術,除腫瘤用藥指導外,伍建設計了另外兩個產品:新生兒篩查及腫瘤風險評估。前者針對新生兒童提供700種遺傳疾病的診斷與篩查,伍建覺得這一檢測的意義在于幫助醫生診斷疾病,以及對某些疾病進行前期干預。后者類似于朱莉接受的服務,通過對突變基因的分析,來評估用戶的患癌風險。
天使用戶是周鴻祎
2011年,趙偉離開供職十余年的奇虎360公司,照顧生病的母親。一年后,她和一個曾在雅培任職的科學家共同創辦了360基因,這是一家用生物芯片進行基因檢測的公司。從公司名稱不難看出,她與前東家有深厚的感情。在她的商業計劃書里,周鴻祎及360高管是她的首批用戶。
在360的經歷使得她很有產品意識,著力于挖掘消費者的健康需求。一個準媽媽需要什么?她會好奇孩子是單眼皮還是雙眼皮、卷發還是直發;探望產婦送什么,一份健康檔案無疑是份更有價值的禮物;熱愛戶外的男人則想知道自己是否可以登上更高的山。
在當下的規劃里,趙偉的重心是主攻母嬰市場:針對新生兒主打基因用藥指導服務,以及遲發性單基因疾病風險評估,針對育齡夫婦提供單基因疾病遺傳風險篩查。
她并不想把自己的服務推廣到醫院,也不認為自己是一家醫療服務公司。“我們是一家互聯網公司”,趙偉說,這是她給360基因的定位。在商業模式上,它將效仿23andMe,患者在線訂購服務,之后將唾液樣本郵寄給360基因,便可在網絡上獲取檢測結果。
在這樣一個定位下,趙偉決定按照她設計的產品方向來定制芯片。芯片的生產由Illumina負責,診斷則外包給第三方檢測機構,360基因負責產品設計及推廣等,這是一家輕資產的公司。在付費模式上,趙偉也借鑒了互聯網的思維,采用基礎套餐加個性化服務的方式。客戶在選擇一個基礎套餐后,再需要單項測序服務時,只需承擔單項費用,以降低使用成本。
360基因放棄走醫院和體檢中心等路徑,有很多現實的考慮。最主要的原因是:基因檢測還是一個不完全成熟的產業,消費者希望得到肯定的答案,而現在的生物芯片在某些疾病的篩查及診斷上,還不能滿足用戶的需求。
“對于消費者而言,基因檢測還是一個新的需求,而針對減肥、美容等既有需求,基因檢測只是多提供了一條路徑。”趙說。在這樣的理念下,趙偉在設計芯片時加入了和肥胖相關的基因檢測,以便于用戶了解自己的體質,尋找更適合自己的減肥方法。
對于政策風險,互聯網的成長史給了趙偉這樣一種預判:當年政府并沒有允許民間機構做互聯網金融支付,但民間機構先把這個行業做大了,之后政府才開始監管,基因檢測也會經歷類似的過程。她透露,360基因的產品正在定制中,從7月開始將展開小范圍的測試。
一滴血液窺視105種疾病
徐峰,前美國Perkin Elmer 生命科學部中國區負責人,于2011年創辦了美生生物。他為這家公司打出的口號是:一張芯片篩查105種疾病。其中包括28個腫瘤、12 個心腦血管、11個精神及智力疾病篩查,總共涉及413個基因指標。
在他之前,中國已不乏類似公司。徐峰在商業計劃書里,將自己與聯合基因做了區隔,后者也曾號稱提供智力及疾病等的篩查,但其產品及商業模式均遭到了質疑。在技術上,聯合基因的方法學是SNP stream,是老一代產品,假陽性率高,批間穩定性差,成本高。美生生物的方法學是Golden Gate,這是第二代產品,穩定性好,成本也更低。
在商業模式上,聯合基因采用了連鎖加盟及地區代理的模式,這讓其一度卷入傳銷、騙局等糾紛里。美生生物則在效仿美國23andMe的基礎上融入了本地化色彩,其一是藥房—網絡營銷模式,其二是美生—體檢中心模式。相比聯合基因動輒上萬元的報價,美生生物包含50種疾病篩查的套餐市場價約為2400元,全部檢測的費用則是6000多元。其在芯片前端開發上也是與美國基因芯片生產商Illumina合作。
目前,基因疾病篩查還不能進入醫院銷售,徐給出的理由之一是芯片產品在美國生產,美生沒有自己的生產基地,所以不可能獨立進行產品申報。這個背后,其實還有國家更嚴格的政策監管。而體檢中心獨立于藥監體系之外,又與市場需求相掛鉤。目前,美生已經與國內一些主流體檢機構達成初步的合作意向。
但是對于基因篩查服務本身,還存有很多爭議。消費者對健康的需求常常很明確,比如自己是否患有高血壓、糖尿病?而不是得高血壓、糖尿病的可能性有多大。如果413個基因指標都正常,是否就保證沒有這些疾病?消費者對于基因檢測的認知還很少,廠家的市場教育也還不夠,這造成了兩者的脫節。
在技術手段上,徐峰認為生物芯片是一個階段性產品,未來的主流是高通量測序,但當下測序成本還很高,所以生物芯片還有一定的存在價值。然而,這個時間會是多久,現在還無法確定。