阮曉東
基因檢測、分析、治療領域的蓬勃發展,預示著個性化醫療時代的到來。中國企業應抓住該領域的發展機會。
《MIT科技評論》一年一度的評選活動又開始了。每次評選,《MIT科技評論》都會選出那些在技術或者模式上有創新,給社會的發展和進步帶來巨大機會的公司。今年有14家與醫療健康相關的公司入選,其中有10家公司都涉及基因領域,由此可以看出基因領域在未來醫療健康產業發展中的重要性。基因檢測、分析、治療領域的蓬勃發展,預示著個性化醫療時代的到來。本文介紹了《MIT科技評論》評選的四個基因相關領域中的公司,并指出中國企業在該領域的發展機會。
基因測序:最早開始商業化運作
《MIT科技評論》評選結果:
美國Illumina公司:Illumina組建與1998年,2000年就完成上市。2014年1月,Illumina發布了新款高端基因測序儀,可以準確測出全基因組序列,而成本還不到1000美元。作為目前世界上最大的測序公司,Illumina正在將觸角伸到下游的醫療健康領域。2016年1月10日,Illumina宣布組建血液基因檢測公司Grail,企圖通過對血液中DNA片段深度測序,發現沒有臨床表現的早期癌癥。Illumina聯合微軟創始人比爾蓋茨和亞馬遜創始人杰夫貝佐斯,共同為Grail注入1億美元的A輪投資。
英國Oxford Nanopore公司:2005年成立的Oxford Nanopore,在不到一年就獲得IP Group的776萬英鎊種子投資,9個月后又獲得第二輪1000萬英鎊種子投資。到2014年中旬,這家研發納米孔測序儀器的公司,已經獲得7輪投資,共計1.45億英鎊。Oxford Nanopore研發的微型測序儀MinIon極大的擴展了基因檢測的應用場景,上天入地下海無所不能。前不久,Oxford Nanopore又發布了一款更小的檢測設備,小到可以直接連接到智能手機上,檢測范圍包括DNA、RNA和蛋白質。無論如何,Oxford Nanopore的核心納米孔技術已經讓測序行業的老大兼投資者illumina倍感壓力,迫使illumina不得不就核心技術問題對Oxford Nanopore提起訴訟,以抑制Oxford Nanopore的發展。
中國公司動向:
據不完全統計,截至目前,全國有數百家基因測序服務公司,主要分布在北京、上海、廣州、深圳、杭州、天津、武漢等省市,2015年中,幾乎每周都有成立新公司的消息。其中,位于第一方陣的企業包括四家:華大基因、貝瑞和康、達安基因、博奧生物。其余較為知名的企業包括藥明康德、安諾優達、諾禾致源等,但這些公司使用的基本是Illumina公司的儀器。今年5月27日,華大基因初夏發布會在武漢光谷召開,會上發布了測序應用整體解決方案BGISEQ-500n,這是全球測序技術領域首次大批量列裝“中國造”,標志著中國在高端測序技術的源頭創新和上下游協同發展的突破及引領。
此外,2015年,中國基因測序界殺出“黑馬”—— 深圳市瀚海基因生物科技有限公司。深圳瀚海和Oxford Nanopore公司一樣,都在在做第三代基因測序儀,三代測序儀可以將二代技術的一次檢測成本7000元左右直接降低10倍,基本可以幾百元搞定。瀚海基因的出現,讓中國基因測序技術直接和歐美形成“三足鼎立”,以后可以不再依賴進口設備。據悉,瀚海基因未來5年預計總產量3000臺,實現產值150億元。由于具有核心技術,成為基因檢測的領航者,瀚海可以帶動精密儀器制造、光學系統、大數據分析、微流系統、生殖健康和精準醫學等一大批高科技產業的發展。
基因治療:面向疑難疾病
《MIT科技評論》評選結果:
美國Spark Therapeutics公司:Spark Therapeutics成立于2013年10月,是一家致力于遺傳疾病的生物技術創新公司。專注于遺傳性視網膜營養不良,血液系統疾病和神經退行性疾病。Spark的創業團隊在費城兒童醫院的技術平臺已經進行了20年的研究。去年年底,Spark公布它的眼病基因治療藥物SPK-RPE65臨床III期取得了非常好的成績。
法國Cellectis公司:Cellectis創立于1999年,2007年在歐洲首次公開募股,但是市場反響并不強烈,直到它將CAR-T與TALEN基因編輯技術結合起來,它才被資本看好,2015年3月,Cellectis在納斯達克啟動IPO,成功斬獲2.28億美元,融資金額僅次于基因編輯界巨頭Juno。2015年11月Cellectis的CAR-T細胞株,成功挽救了身患白血病的1歲小姑娘Layla的生命,世界為之震動。由于其實現了“關閉”人體排異反應的基因技術上的突破,所以在理論上是可以輸入到所有患者體內的,不需要做配型,只要遇到同類疾病,UCART可以用于所有患者的治療。相較于傳統CAR-T的40萬美元左右的治療費,以及極度個性化帶來的難以標準化;UCART數萬美元的治療費用,一個UCART包打一種疾病的廣譜性,使革新者Cellectis在CAR-T領域擁有了巨大的優勢。
美國Editas Medicine公司:Editas medicine成立于2013年11月,創始人為張鋒,Jennifer Doudna,George Church等。該公司有典型的“科學家氣質”。2013年11月25日獲得Flagship Ventures等的4300萬美元A輪投資; 2015年8月10日獲得由Boris Nikolic領投,Google Ventures等跟投的1.2億美元的B輪融資。目前,Editas medicine已經順利上市。2015年11月3日,Editas的CEO Katrine Bosley在劍橋大學召開的EmTech大會上宣布,CRISPR基因編輯技術可以用于治療利伯先天性黑朦病(Leber congenital amaurosis;LCA,一種遺傳性視力衰退疾病),Editas將在2017年開展CRISPR基因編輯治療LCA10人體實驗。Editas將利用CRISPR基因編輯技術,直接刪除CEP290基因變異位點左右的一段基因。
美國RetroSense Therapeutics公司:是一家成立于2009年的黑科技公司,這個公司想法具有跨時代的前瞻性,即使用開創性的“光遺傳學”技術來恢復失明者的視力。2016年2月底,在RetroSense Therapeutics科學家潘卓華教授的主導下,一名因視網膜色素變性(retinitis pigmentosa,RP)喪失視力的Texas女性,已經接受光遺傳學治療,成為光遺傳學治療的全球第一人。RetroSense Therapeutics在本次治療中使用的藥物是RST-001,屬于基因治療藥物。即使用對人體無害的病毒,將綠藻的感光蛋白轉到眼睛特定的細胞中,使該細胞具備將光信號轉換成電信號的功能,頂替受損感光細胞的工作。由于目前沒有治療RP的藥物,因此RetroSense Therapeutics的RST-001被FDA授予“孤兒藥”稱號。
中國公司動向:
基因治療作為一項全新的疾病治療手段,已經顯現出強大的發展勢頭和美好的發展前景。尤其是近20多年來,人類在體細胞基因及宮內造血干細胞移植和基因治療領域均取得了很大的進步,因而可相信即使面臨極大的挑戰,但隨著人類基因組計劃的順利實施和完成,新的人類疾病基因的發現和克隆,基因治療將會成為眾多疑難疾病治療的重要組成部分,其臨床應用將不斷取得突破性進展。
今年5月27日,EMA批準了GSK和意大利伙伴Telethon、OSR共同研發的基因療法Strimvelis上市,用于治療ADA-SCID(腺苷脫氨酶缺陷導致的重癥聯合免疫缺陷)。這是歐盟批準的第二例用于孤兒病的基因療法,也代表著基因治療進入市場的速度將進一步加快。
在中國,具有一定實力的基因療法公司還非常少年,美國是該領域的領導者,具備獲得N個諾獎的實力。但是中國有一些公司已經開始接觸到這一最頂級的技術,比如浙江海正藥業二度聯手Celsion 開發卵巢癌基因治療藥物。海正藥業將負責Celsion特有卵巢癌基因治療藥物在大中華區的臨床開發、商業生產和供貨。另外貴州百靈今年以5000萬元,受讓了成都恩多施生物工程技術有限公司擁有的一種“重組人內皮抑素腺病毒注射劑(EDS01)技術”。該技術優勢明顯,有條件和可能成為世界上第一個通過抑制血管生長達到治療惡性腫瘤目的的基因藥物。
轉基因:飽受爭議的新事業
《MIT科技評論》評選結果:
美國Intrexon公司:是1998 年由Thomas D. Reed及其妻子創立,當時Intrexon主要從事于轉基因老鼠的相關業務。2007年Randal Kirk管理的投資公司Third Security開始投資Intrexon。截至2013年Kirk共投入近3億美元,并完成對Intrexon的控制。此后,Intrexon開始接連不斷的收購了幾家飽受爭議,而且十分燒錢的合成生物學公司,開始了轉基因蚊子和轉基因三文魚的研究。這其中就包括英國公司Oxitec,這家公司企圖釋放轉基因蚊子控制登革熱。去年寨卡病毒的爆發,又將Kirk和Intrexon推到風口浪尖上。Kirk認為如果允許他們釋放轉基因蚊子到大自然,將會有效的避免寨卡病毒對數百萬人的傷害。不過在實現Kirk的理想之前,他必須首先想辦法獲得FDA等一大批組織機構的批準。
中國公司動向:
中國在醫學領域的轉基因公司非常罕見。轉基因產品主要體現在農業領域。
“十二五”期間,我國強調對轉基因科學加緊研究,然后慎重推廣。《“十三五”國家科技創新規劃》對轉基因的部署比較具體。在“十三五”時期明確提出推進新型抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆等重大產品產業化,將我國轉基因產業化的路線圖公布于眾。
目前,我國共批準發放7種轉基因作物安全證書,分別是耐儲存番茄、抗蟲棉花、改變花色矮牽牛、抗病辣椒、抗病番木瓜、轉植酸酶玉米和抗蟲水稻。但實現大規模商業化生產的只有抗蟲棉和抗病毒木瓜,抗病辣椒和耐儲存番茄在生產上沒被消費者接受,故未實現商業化種植,而抗蟲水稻和植酸酶玉米沒完成后續的品種審定,未進行商業化種植。
上世紀 90年代初期,中國棉花主產區棉鈴蟲連年暴發,嚴重影響棉花產量,孟山都的轉基因抗蟲棉讓危機得以解決。中國因此對轉基因棉花網開一面,大力推廣。荃銀高科是國內少數涉及轉基因作物研究的種子公司,轉基因棉花種子是其比較成熟的產品,目前該公司年收入約4-6億元人民幣。目前中國的轉基因種子基本都被美國壟斷,為數不多的幾個公司,如豐樂種業、登海種業、萬向德農、隆平高科、錢江生化發展情況基本處于技術積累階段。
值得注意的是,最近兩年來,我國有眾多科學家不斷站出來為轉基因正名,呼吁公眾科學看待轉基因,不要將轉基因妖魔化。更有專家指出,一些商家利用非轉基因來炒作,實為誤導消費者,讓人以為非轉基食品比轉基因食品更好。2016年9月,農業部官員稱正推進修訂轉基因食品標識制度。轉基因食品的標識制度,將從目前的定性標識,改為定量標識,無疑在轉基因的管理上向科學性和可操作性上跨出了一大步,這不僅有利于企業在選擇原料的過程中,因市場的需要,做出更理性的選擇,同時有利于保障消費者在選擇產品的時候的選擇權。
基因數據服務:促進精準醫療的發展
《MIT科技評論》評選結果:
美國Seven Bridges公司:成立于2009年,是一家生物信息數據分析驅動的公司。目前在Seven Bridges的云平臺上放著美國國家癌癥研究所(NCI)的“癌癥基因云”和英國NHS的“十萬基因組”數據。Seven Bridges的數據服務為全世界科學家的癌癥研究提供了便利。Seven Bridges的終極目標是發現新的藥物,促進精準醫療的快速發展。前不久,Seven Bridges獲得了4500萬美元A輪融資。
美國Veritas Genetics公司:成立于2014年,遺傳學領袖George Church是其聯合創始人。Veritas為患者提供全基因組測序和遺傳咨詢服務,幫助患者的醫生更加了解病情。去年Veritas宣布進入有13億人口的中國市場,將在中國杭州建立研發中心,用于開發適用于亞洲患者群體的新一代測序技術。進入中國的美國Veritas Genetics公司在杭州設立研發中心后,首先要進行的就是關于α-地中海貧血相關基因的研究,這種疾病在亞洲人群眾的發病比例較高。
美國美國23andMe公司:是一家全球領先的個人基因檢測公司。由Linda Avey,Paul Cusenza 和 Anne Wojcicki創辦于2006年,公司創辦的目的是幫助人們獲取和理解自己的基因信息并希望他們能從中受益。2015年10月份獲得1.15億美元的E輪之后,23andMe累計獲得超過3億美元的融資。23andMe還與包括基因泰克、輝瑞等制藥巨頭開展合作。去年,23andMe甚至宣布自己成立了一個醫療團隊,進軍醫療領域之心昭然若揭。經過與FDA長期艱苦的周旋,2015年2月19日第一款直接面向消費者的基因檢測終于獲得FDA的批準。同年10月,23andMe對外宣稱,又有60多項健康、性狀、祖源相關的基因分析符合FDA制定的標準,可以面向消費者了。
中國公司動向:
未來,生命科學會成為世界的主角,而整個生物組學的大數據已經達到10的60次方的數量級,而人類現在只完成了10的21次方,如果沒有大數據,我們將寸步難行。基因數據的重要性歸于個人、家庭、民族和國家都有戰略意義的重要性。
今年9月,國內基因測序公司北京貝瑞和康生物技術股份有限公司宣布完成全球首個中國人群基因組數據庫“神州基因組數據云”的建設,填補了國際基因數據庫中缺少中國人群特有基因組數據信息的空白。
同樣在今年9月,位于深圳大鵬新區的中國首個、全球第四個國家級基因庫將正式運營,這也是我國唯一獲批籌建的國家基因庫。據國家基因庫主任、華大農業集團董事長兼總裁梅永紅介紹,國家基因庫將以生物資源為依托,形成從資源到科研到產業的全貫穿、全覆蓋模式,實現大資源、大數據、大科學、大產業的整合與應用,應用方向包括人類健康、新型農業、物種多樣性及生態環境保護等。未來國家基因庫將有序與國際上現有的三大基因庫開展數據交換與共享,形成全球聯盟體系,推動國家基因庫向國際基因庫轉變,支撐引領生物大健康產業和生物經濟快速發展。
未來國家基因庫將成為超越國界,在全球范圍內極具影響力、形成更多資源聚集的機構。