APP下载

贝瑞和康:做中国人健康的守护者

2016-12-28

科学中国人 2016年34期
关键词:高通量基因组测序

贝瑞和康:做中国人健康的守护者

本刊记者 葛家琪

2016年9月8日,北京贝瑞和康生物技术股份有限公司对外宣布:世界首个中国人群基因组数据库建设完成,填补了国际基因数据库中缺少中国人群特有基因组数据信息的空白。

这是“神州基因组数据云”项目建设一年来所取得的重要阶段性成果。该项目以建设海量的中国人群基因组数据为核心,通过计算、分析、挖掘,为精准解读中国人的遗传突变规律提供支撑,为重大疾病的预测、诊断和治疗奠定重要基础。

采访中,贝瑞和康联合创始人、CEO周代星博士给出了更通俗的解读。“每个人都是一本书,一本由30亿对碱基组成的书。每本书都有300多万个基因突变点,这些突变点代表什么?对人体有什么意义?哪些致病,哪些不致病?现在,没有人能够读懂它,我们的终极目标就是把这本书读懂。这个基因组数据库的建立,包括下一步疾病图谱的建立,都是为读懂这本书做诠释,我们正在做的就是建立基础,全世界的前沿机构都在这么做。”

而必须建设中国人的基因组数据库,则是因为不同人种之间核苷酸位点存在明显变异,这导致了明显的易感基因差异、特异性位点突变频率不同、基因突变表观差异等。因此,在我国分子诊断与精准医学飞速发展的背景下,建立高质量的中国人群基因组数据库已经成为当下制约分子医学发展的重要壁垒。

“产业发展到一定程度,对数据解读的要求会越来越高,没有数据库、没有资源的公司,很难在市场上支撑。”

作为基因测序领域的领军者,贝瑞和康再次走在了行业前列。据了解,“神州基因组数据云”这个中国特色的基因组数据库的建设与推进,是基于贝瑞和康多年来为国人提供覆盖生命全周期的基因检测服务的数据累积,其最终目标是要推进中国精准医疗的临床实质性应用。

这不是一个一蹴而就的过程,它来源于无数个日夜里的潜心研发,来源于技术转化产品时对工艺的极致化追求,来源于临床试验期反复测试的点滴积累……这是一场探险,一场任一环节都有可能翻车的未知旅程。

故事的开头,要从6年前说起。

高扬,贝瑞和康COO。

周代星,贝瑞和康CEO。

目光精准,确立先发优势

2010年5月,周代星创立贝瑞和康,致力于应用高通量基因测序技术,为临床医学疾病筛查和诊断提供“无创式”整体解决方案。

此前,周代星曾在美国Lynx Therapeutics公司工作,并作为核心团队成员开发设计了目前拥有70%市场占有率的高通量测序仪;后又在任职Illumina公司亚太日本区测序技术负责人期间,积极寻求新一代高通量测序仪在医学领域的应用,并于2007年5月将开拓方向锁定在无创DNA产前检测技术。

2008年4月,经过近一年的密切合作,周代星与世界最早提出无创产前检测技术的香港中文大学卢煜明教授,共同探讨这项技术临床应用的可能性。卢煜明被誉为“无创产前检测(Non-invasive Prenatal Testing,NIPT)之父”,而周代星也因在技术转化应用方面的成就获封“中国无创检测第一人”称号。

贝瑞和康创立的时候,很多情况并不明朗。贝瑞和康COO高扬介绍,当时只是从技术上证明了无创检测技术的可能性,但从技术的可能性变成临床的确定性,不能只靠企业勤快,还需要国家法律法规的配套、临床医师的认可、资本市场的推动,以及整个社会的广泛接受等。其间困难,不难想象。

尽管如此,周代星还是决定要干,不管别的,只管“闷头往前冲”。“我们最早的目标,是把中国的唐氏综合征检测从不准确的传统技术中解放出来,用最新的无创产前检测技术替代,抽一管血就能解决问题。”

周代星能有这个魄力,不止因为他对技术有信心,更因为他确信社会有需求,他相信在不远的未来,基因测序行业终究会有一个爆发式的增长。如今,事实已经证明了周代星的目光精准,而当初的敢为天下先,也为贝瑞和康确立了先发优势。

周代星领导贝瑞和康最早将无创产前检测技术应用于临床,并帮助其在全国广泛应用,成就了高通量测序技术最接地气、最大规模的应用,造福无数家庭。

据介绍,无创DNA产前检测技术仅需采取孕妇大约10毫升静脉血,就能够捕捉到胎儿游离在母体外周血里的DNA,从而得到胎儿的遗传信息,进而诊断出胎儿是否患有三大染色体(唐氏综合征T21、爱德华综合征T18、帕陶综合征T13)遗传疾病。

这种革命性的无创检测方法,避免了传统技术“羊水穿刺”可能给胎儿带来的伤害,更容易为孕妇所接受。最关键的是,这种检测的灵敏度和准确度都接近100%,这种精准度在血清学筛查时期是不可想象的。

“中国现在是全世界无创产业检测量最大的国家,总体来讲,我们的终端应用的准确度、精确度、普及度都优于欧美,而且中国的成本是世界最低的,民众都能支付得起。同时,在新的肿瘤应用储备上我们也走在前列。”周代星说,这是一项真正起源于中国、造福于世界的项目。

在这个过程中,周代星、高扬,以及他们领导的贝瑞和康都功不可没。

千锤百炼,终得临床应用

知之非难,行之不易。因为前进的过程中,有太多未知不可预料。

仅是从唐氏综合征产前检测,到三大染色体疾病产前检测全部实现,周代星和高扬用了3年。2010年,三大染色体疾病产前检测取得突破。就是在这一年,他们决定创立贝瑞和康,推动这一先进技术的产品化。

尽管已经有遭遇困难的心理准备,但不断涌来的各种难题还是让他们有点懵——“技术上的挑战都是小问题,其他的比如如何说服医院接受我们的技术,如何与国家监管审批机构协调配合,如何配合医院开展广泛的社会教育,如何科学处理团队扩张中管理方面的问题等等。”高扬解释。

公司初创的几年,仍处于技术完善期。为了打开局面,他们选择了行业内两家领军医院——中南大学湘雅医院和北京协和医院,分别开展了无创DNA产前检测的大规模一期、二期临床试验。结果显示,无创DNA产前检测技术的灵敏度和准确度都接近100%。有了实实在在的数据支撑,周代星的心里有底了。

但临床试验和真正进入临床是完全不同的。“实验室允许多次重复,临床上则要求最大程度的稳定性;实验室可以慢慢处理数据比对,临床上却要求最短时间出报告;做实验可以二十几道工序,但要在医院落脚就要用最简单的工艺解决问题;做实验是成果优先,建一千多万的高速计算机是可以的,但要变成产品就不得不考虑成本,你设计个一千多万的流程就别想进医院。”周代星说,这都是技术转化为产品过程中要克服的问题,2012到2014年他们就在做这些事,“我们最终建立了自己的算法和体系,将庞杂的步骤一个个实现了技术的工艺化。很枯燥,但却是必经的过程。”

2014年初,他们遭遇了国家监管模式的变革。高扬说,那是他们创业过程中遇到的最大的坎儿。

当年2月,国家卫计委、食药监总局联合发文,叫停基因测序在临床上的应用,并规定相关产品必须先进行审批注册,获得批准后才可使用。其中受影响最大的就是NIPT。

这个坎儿直接造成了贝瑞和康商业模式的转变——从提供服务,转为提供产品(经官方批准后的测序仪和测序试剂等)。周代星认为,产品模式最大的优势是能快速规模化,而规模化是他对NIPT一直以来的期望,这不仅意味更高的效率、更显著的经济效益,同时还能大幅提升社会效益。事实证明,这是一条更加适合我国国情和NIPT产业的路。

从技术研发到临床试验,从临床试验到产品应用,十余年时间才得以完成。周代星将这个过程比喻为“坐过山车”,一路起伏跌宕,未知太多,任何一个环节都有翻车的可能,要想成功,每一步都要做到位。

贝瑞和康成立成立五周年,意气风发的研究团队。

由点及面,布局全产业链

周代星说很庆幸,贝瑞和康坚持到了今天,他看到相关技术成果已经在医院落地,最初的梦想正一步步实现。

到今天,在遗传疾病筛查和诊断领域,贝瑞和康不仅拥有具有全套自主知识产权的贝比安“无创DNA产前检测”技术,还拥有用于婚前、孕前、产前及遗传疾病先证者的科诺安染色体疾病检测产品,可用于辅助生殖技术中胚胎植入前染色体数目及结构异常检测的科孕安胚胎植入前遗传学筛查检测产品。

2015年3月,国家食品药品监督管理总局(CFDA)批准了贝瑞和康生产的基因测序仪(NextSeq CN500),以及胎儿染色体非整倍体(T13/T18/ T21)检测试剂盒(可逆末端终止测序法)医疗器械产品注册,标志着贝瑞和康成功布局基因检测上游产业。

在此基础上,贝瑞和康又先后研制开发出针对无创胎儿染色体微缺失微重复和无创胎儿单基因疾病基因分型的检测技术,以期实现安全、准确、高效、全覆盖的临床遗传疾病筛查与诊断全新模式。“我们格外关注以地中海贫血病、癫痫等为代表的一系列致残、致愚、致死的遗传疾病,希望能够在未来10年左右的时间,实现这类遗传疾病的无创检测,给患病人群一个选择的余地。”

在向遗传病筛查与诊断领域不断深入的同时,贝瑞和康在肿瘤分子诊断领域也成功推出了国际领先的基于高通量测序技术的昂科益(Onconi)肿瘤分子诊断产品,涉及靶向用药检测、疗效监测、用药监测、肿瘤易感性检测、肿瘤个体化医疗全方位检测,实现了肿瘤分子检测的整体覆盖。

其中以具有自主知识产权的cSMART技术为核心的无创肿瘤基因检测为临床开启了全新模式,其检测的灵敏度和准确度均属于国际领先水平。“通过检测手段得到肿瘤突变的具体数据,为临床医生提供分子医学的依据,现在攻关重点是肺癌,将来乳腺癌、直肠癌等都在我们的计划中。”周代星说,未来这一技术将会扩大到其他病种,最终目标是实现肿瘤疾病的早诊,真正造福人类。

而文章开头提到的“神州基因组数据云”项目,构建具有中国人群特色的基因组大数据库,则是贝瑞和康自身发展路线和医学发展需求双重驱动的结果。

至此,贝瑞和康逐步深入、拓展,目前已经实现了基因检测全产业链布局,涵盖上游(基因检测仪器、试剂耗材、软件和基因数据库的研发与生产)、中游(婚前、孕前、产前、新生儿的遗传疾病检测、肿瘤检测服务)、下游(面向终端用户与医疗机构的服务与咨询),成为中国基因测序行业的领军者。

资深科学家团队尝试新技术新方法。

忠于临床,恪守工匠精神

发展多年,贝瑞和康走的每一步都不曾离开一个核心,即:临床的需求是什么?

“做一个产品,首先要能够解决问题,第二要能够满足国家医疗环境的要求,要适应它的临床环境,还有重要的是经济上一定药让老百姓接受得起。”高扬说,这决定了贝瑞和康的企业和产品定位:解决绝大多数老百姓医疗上的共同需求。“无创产业能发展这么快,正是因为它满足了临床的刚性需求,解决了临床资源不足的问题。”

同时,这一出发点也决定了贝瑞和康关于创新的定位。高扬认为,创新应该把握好度。“对一个企业来说,创新的定位很重要。定得太高大上,可能过不了几年企业就垮了;定得太低端,那叫山寨。一个产品一旦定下来,就需要研发上、组织管理上的巨大投入。所以我们必须要把握好度,确保在研产品的成功率,也要保证企业的生存发展和股东的收益回报。”

技术和产品的绝对领先、以产品为主导的商业模式以及不同于其他公司的自主建设的市场销售网络,是保障贝瑞和康能够真正为患者服务,真正解决社会问题的客观条件。

而在我们看来,主观意志更为珍贵。“一个企业的技术和产品固然重要,但最终能否发展起来,还是要看他有没有一个端正的态度,一个积极正确的企业文化,是否能够真正为终端客户解决问题。只有做到这一点,企业才能发展得好。”周代星介绍,把每一个孕妇、每一个病人,当作自己的兄弟姐妹看待,是贝瑞和康一直在坚持的理念。

这一理念决定了贝瑞和康高度负责、务实严谨的企业文化。他们搭建优质平台、建设高端实验室,他们的产品和技术从研发到工艺化的整个过程都谨守国际一流标准;他们以严谨负责的态度对待每一个数据,每一个环节,对待整个生产线,甚至用专门的专利设计规避主观失误的出现;他们建设了覆盖国内20多个省市自治区超过300家医院的自主可控的市场销售网络,能够真正做到有一说一,绝不夸大其词。

贝瑞和康已经用成绩向世界证明,一家民营公司以产品化的方式实现了无创检测技术的落地应用,将“神秘”的、以往只能在测序中心开展的高通量测序研究实现了产品化。贝瑞和康已经成为一个响当当的品牌,并正在形成显著的溢出效应。比如他们吸引了世界范围内高通量测序领域和临床基因检测领域顶尖的实验、研发和生物信息分析专家,甚至包括澳大利亚顶尖的遗传与生殖领域的专家David Cram教授,以及美国贝勒医学院于福利教授,后者负责整个生物医学链的高通量基因数据库。

“我们能聚起这样一个团队,是因为我们的管理机制能够让大家发挥自己的才能。我们有样品,有数据,有平台,有科学的氛围,有紧跟科学前沿的意识,大家在一起,有相同的理念,都在为实现理想而努力。”周代星说,公司初创时的元老,如今大多已成为主要负责人,每个人都在不断挑战自我,尽管压力山大,却是真正快乐的。

恪守工匠精神,立足临床需求,守护中国人的健康,未来贝瑞和康仍会沿着这条路线走下去。助力中国基因检测全产业链发展、全产品线覆盖出生缺陷三级预防、构建中国人基因组大数据、共建遗传病筛查与诊断网络、推动肿瘤个体化医疗和癌症早诊,贝瑞和康的战略宏图,正在一步步实现。

猜你喜欢

高通量基因组测序
两种高通量测序平台应用于不同SARS-CoV-2变异株的对比研究
“植物界大熊猫”完整基因组图谱首次发布
我国小麦基因组编辑抗病育种取得突破
高通量卫星服务专用网络的应用模式探索
高通量血液透析治疗老年慢性肾衰竭对治疗有效率、Hb及ALB指标的影响研究
新一代高通量二代测序技术诊断耐药结核病的临床意义
高通量卫星通信综述
宏基因组测序辅助诊断原发性肺隐球菌
第一代基因组设计的杂交马铃薯问世
牛参考基因组中发现被忽视基因