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全球基因组学应用行业概况及呈现的竞争格局

 禾风细雨 2020-12-16

全球基因组学应用行业概况及呈现的竞争格局

基因组学是研究生物基因组的组成,组内各基因的精确结构、相互关系及表达调控的科学。基因组学应用行业通过新型的基因测序仪分析生物样本(组织、细胞、血液样本等)的基因组信息,并将这些信息用于临床医学诊断、个体化用药指导、疾病发病机理研究、生命调控机制研究等领域。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2018-2025年基因组学应用行业市场全景调查及投资策略咨询报告》

1、全球基因组学应用行业概况

从 1988 年人类基因组计划启动开始,基因组学应用的壮阔前景开始展现在人类面前。1998 年毛细管测序技术问世,测序提速 10 倍,原计划 15 年完成的人类基因组计划加快进度。2006 年第二代测序仪诞生,成本下降百倍,形成“超摩尔定律”之势。随着测序成本的显著降低和生物信息分析能力的显著上升,美国等西方发达国家已在这一领域做出前瞻式布局:鼓励高端测序仪的研发和商业化、建立配套的生物信息计算平台、推进基因组领域的科学研发和临床转化。近几年来基因测序市场飞速发展,从 2007 年的 7.94 亿美元增长到 2015 年的 59亿美元,预计未来几年依旧会保持快速增长,2020 年将达到 138 亿美元,年复合增长率为 18.7%。

在可预见的未来,基因组学相关产业将在四大领域取得突破性的发展:1、基因技术将被广泛应用于复杂疾病、农业基因组学、微生物学和宏基因组学等研究领域,将对人类健康、农业和环境保护带来巨大的变革;2、基因技术应用于生殖健康,将显著降低出生缺陷,提高人类健康水平;3、肿瘤基因组研究将揭示肿瘤的发病机制,肿瘤基因组测序技术成为肿瘤的个体化治疗的基础;4、基因组技术与传统临床医学的最新科研结果结合,形成精准医疗,为疾病诊断、治疗、临床决策带来革命性的改变。

基因组相关产业已形成了包含科学发现、技术发明、产业发展的完整产业链条。基因芯片的代表企业是美国的 Affymetrix 公司(已于 2016 年被 ThermoFisher Scientific 收购)。新一代基因测序的代表企业是美国 Illumina, Inc.、LifeTechnologies(已于 2013 年被 Thermo Fisher Scientific 收购)、PacificBiosciences 以及瑞士的罗氏公司。Illumina, Inc.并购 Solexa 公司的测序技术并在此基础上开发出全系列的新一代基因测序仪,2013 年取得全球新一代测序仪市场约 71%的市场份额。Life Technologies 公司并购 SOLiD 和 Ion Torrent 公司的测序技术并在此技术上开发出新一代基因测序平台,2013 年取得全球约 16%的市场份额。Pacific Biosciences 陆续更新 PacBio RS II 以及 PacBio Sequel等一系列单分子测序仪,也在市场占据一定市场份额,且上升势头明显。2013年,罗氏公司宣布关闭 454 测序业务,并决定于 2016 年全面终止相关服务,454测序仪逐渐退出市场。2015 年,Illumina、Life Technologies 和 PacificBiosciences 在全球基因测序仪市场中合共占据 94%的份额。电子信息行业巨头Google、IBM、索尼、三星等也积极进军基因产业。

新一代基因测序技术已被用于临床医学服务,代表性的应用有无创产前基因检测。中国的代表企业是华大基因和贝瑞和康。国外代表企业包括 Sequenom(已被 LabCorp 收购)、Verinata Health(已被 Illumina, Inc.收购)、Ariosa(已被瑞士罗氏公司收购)、LifeCodexx、和 Natera。美国的个人基因组测序机构发展领先,代表企业有 23andMe、Knome 和 Foundation Medicine。

中国基因组学应用行业的发展基本与全球发展同步,发展初期主要通过引进国外的第二代测序仪以用于开发下游的应用。2008 年,将第二代测序技术用于研究基因与性状之间的关联,2010 年,开发出可用于临床的应用,代表产品是无创产前基因检测,国内代表企业是华大基因、贝瑞和康等。新一代 DNA 测序技术也被广泛的应用于科研机构、制药企业、种子公司及其它生物公司的研发工作,国内代表企业是华大基因、诺禾致源、美吉生物、药明康德等。

在中国,基因检测设备自主研发能力相比发达国家比较弱,目前,二代测序技术应用还主要依靠美国公司 Illumina, Inc.和 Life Technologies 等提供的新一代测序仪。

2014 年 6 月华大基因推出的 BGISEQ-100 和 BGISEQ-1000 率先获得了CFDA 的上市审批,目前已广泛用于无创产前基因检测服务,BGISEQ-100 是基于Life Technologies Ion Proton 技术的测序仪,BGISEQ-1000是基于CompleteGenomics 技术的测序仪。此后国内主要基因检测机构的测序仪器和检测试剂盒相继获得了 CFDA 注册,国家卫计委临床应用试点单位也陆续公布。2016 年 10月国家卫计委放开了无创产前基因检测的试点单位,无创产前筛查在全国范围内规范开展。

总体上,中国已初步建立了适应基因产业发展的宏观产业布局和产业链条。

2 、行业竞争格局

基因组学应用行业是一个新兴行业,处于快速发展阶段。全球基因组学应用行业的市场规模巨大,随着基因测序技术的历史性革新和应用领域的灵活转化,基因组学应用行业的竞争越发激烈。基因组学应用的产业链上游为测序仪器、设备和试剂供应商;中游为基因测序与检测服务提供商;下游为使用者,包括医疗机构、科研机构、制药公司和受检者。

基因测序提供商主要分为两大类,一是面向基础研究的基因测序服务提供商;二是面向终端用户的临床、医疗类的基因检测服务提供商。

(1)面向基础研究的基因测序服务提供商

面向基础研究的基因测序服务提供商主要为大型基因组学实验室和大型测序服务公司,如国内的华大基因、诺禾致源、药明康德,国际的 Broad 研究所、Sanger 研究所、Macrogen 等。他们购买大量的测序设备仪器,提供此类服务。另外全球也存在一些中小型公司,提供其中部分种类的服务。

(2)面向终端用户的临床、医疗类的基因检测服务提供商

面向终端用户的临床、医疗类的基因检测服务提供商主要为医学独立实验室(如金域检验、达安基因、华大基因、迪安诊断、艾迪康等)和医疗机构(即医院自行开展基因检测服务)。目前,国内的基因检测服务提供商大多以无创产前基因检测为主,其他的还有药物靶向治疗检测、遗传缺陷基因检测、致病基因检测、肿瘤基因检测、病原微生物检测、疾病风险评估等多种基因检测服务。以无创产前基因检测领域为代表,市场上越来越多的新进入者进入该领域,目前,国内外市场上的主要参与者为华大基因、贝瑞和康、博奥生物、安诺优达、凡迪生物、达安基因、Sequenom(已被 LabCorp 收购)、Verinata Health(已被 Illumina, Inc.收购)、Ariosa(已被瑞士罗氏公司收购)、LifeCodexx、Natera。其中,华大基因、贝瑞和康、博奥生物、安诺优达、凡迪生物、达安基因主要分布在中国和南亚市场;Sequenom、Natera、Verinata Health、Ariosa 主要分布在北美市场,而 LifeCodeXX 专注于欧洲市场;仅有 Sequenom 公司涉足大洋洲的市场,在澳大利亚设有分部。

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