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因美纳中国丨以高扩展性、兼容性测序技术为基础,为国内多组学领域搭建生态桥梁

 生辉 2022-08-05 发布于甘肃


新一代测序技术(NGS)又被称为高通量测序,其以针对数以百万计的 DNA 序列进行大规模的并行测序获得了广泛应用。如今,无论是疫情下在新冠病毒的发现,变异监测和溯源上的出色发挥,还是在肿瘤领域引起的市场热捧,NGS 技术已被推到了市场的最前台。

可以说,以 NGS 技术为基础,基因层面上的发现极大的推动了近半个世纪以来组学研究及其相关的系统生物学的持续进展。

作为全球基因测序和芯片技术企业的领导者之一,Illumina(NASDAQ: ILMN,以下称为“因美纳”)自 1998  年创立至今,长期致力于以基因的力量改善人类健康,并持续推动研发创新。该公司以高通量测序仪、高通量生物芯片仪及相关耗材的开发、制造及销售链条为支点,撬动了全球的基因测序仪器市场。

2005 年因美纳正式进入中国市场,为国内的高等院校实验室和研究机构带来了测序仪和相关服务。

经历并伴随着国内相关市场十余年的发展变迁,因美纳(中国)科研应用市场副总监胡翔华对于国内的基因测序技术、以及相关领域的研究与发展十分赞叹:“值得关注的是,很多当前火热的研究领域,例如空间多组学、单细胞多组学等研究领域,NGS 技术在其中均发挥着不可替代的作用。面对国内繁荣的多组学市场发展,因美纳将始终根据中国市场的需要,不仅为客户提供性能优越的技术产品,也将通过开放创新平台,进一步深化与本土企业之间的交流与合作。

图丨因美纳(中国)科研应用市场副总监胡翔华(来源:受访者提供)

据悉,因美纳将在 2022 年 8 月 10 日举办“2022'博思纳新’多组学行业生态圈高峰论坛(线上)”。本次峰会将邀请来自上下游产业界的重量级嘉宾,分享他们对“单细胞多组学在精准医疗产业化中的机遇和挑战”和“多组学大数据赋能药物开发”的行业观点和前景展望。

以高兼容、差异化的测序产品适应多组学市场发展需要

组学(Omics)研究主要包括了基因组学(Genomics)、转录组学(Transcriptomics)、蛋白质组学(Proteomics)、代谢组学(Metabonoics)和空间组学(Spatial omics)等各个细分领域。其中,不同组学分别提供了不同维度的信息,无法相互替代,而单一组学检测也无法提供全面的信息。在实际研究中,想要解决生物学问题往往需要多维度信息的表征。为此,多组学(Multi-Omics)研究应运而生。

多组学(Multi-Omics),也称为集成组学、泛组学和跨组学,旨在整合两个或两个以上的多个组学数据集,进行数据分析、可视化和解释,从而明确某种生物过程的机制。举例来看,在癌症研究领域中,就强调了癌症多组学来探究癌症的发生和发展机理。

“类似于近年来火热的单细胞多组学、表观蛋白组学等等,测序技术的进展允许我们能够在一个细胞内、或者在更多维度上获得综合、客观以及差异化的生物学信息。胡翔华介绍道。

多组学研究被用于探究机体中多种物质之间的相互作用。该过程中,测序技术及平台同时需要承接前期的样本检测以及后续的计算分析流程,因此,对于设备的兼容性、可扩展性以及测序质量均提出了极高要求。

2003 年,人类基因组计划测序工作完成之后,生命科学研究进入后基因组时代,基因组学的革命性进展反向催生了对于大规模、低成本测序技术的迫切需要。

2014 年,因美纳发布 HiSeqTM X 高通量基因测序平台,将人类解读基因组成本从世纪初的 1 亿美元大幅降至 1000 美元以下。这一突破性成就为 NGS 技术赢得了更广泛的市场机遇,也让曾经仅限于尖端医疗实验室配备的技术走向全球各地的医院、诊所和检测机构。

凭借技术创新带来的效率和成本优势,因美纳旗下的测序平台广泛应用于生命科学、肿瘤学、生殖保健、农业及其他新兴领域。

“近年以来,来自测序技术的发展持续推动着多组学研究的进程,因此,在多组学发展生态之中,因美纳仍将致力于承担其中承上启下的环节,例如与各类新兴的组学处理技术实现完美对接,胡翔华补充道,“基于因美纳测序平台灵活的可扩展性能,我们在全球的许多合作伙伴不断地开发出适配于因美纳 NGS 平台的前处理设备。而因美纳则持续引领并不断地迭代和完善测序技术,从而带来质量更稳定,数据一致性更可靠的测序结果。

研究领域决定市场动向:“相较于竞争,因美纳更加强调合作。”

迄今为止,高通量测序仪已经成为了因美纳旗下的最大产品线。当前,公司的主打产品包括 MiSeqTMMiniSeqTMNextSeqTM 550、NextSeqTM 2000 以及 NovaSeqTM 6000 等等不同系列的测序仪,适用于临床研究、药物发现乃至大规模基因检测等等各种场景。

作为测序市场中的重要玩家之一,从市场需求出发,构建差异化的平台是因美纳长期以来发展的重要方向。“提到高通量测序,人们就很容易想到以通量为目标。事实上,无论是 NextSeqTM 还是 NovaSeqTM在测序的数据通量之外,如何以高扩展性和广泛的兼容性,迎合前沿技术的不断迭代,将更有利于相关产业链上下游企业之间相互带动,相互促进。因美纳全球初创企业平台大中华区负责人林子尧对此谈到。

图丨因美纳全球初创企业平台大中华区负责人林子尧(来源:受访者提供)

长期以来,业内人士普遍认同因美纳在基因测序领域的龙头地位。但林子尧表示,作为全球 NGS 技术的领先者,因美纳更加重视促进该行业中的生态建设,通过与全球及国内产业中的各家上下游企业共同携手,让 NGS 技术去探索更前沿的技术及应用,为人类健康发挥更深远的作用。

早在 2014 年,因美纳在旧金山创立了因美纳加速器(Illumina Accelerator),其通过提供实验室、因美纳测序平台和资金等方式,为基因测序相关的初创公司带来了更多的研究机会。截至目前,因美纳加速器已成功扶持了全球 68 家基因组学初创公司,总共募集风险投资金额超过 10 亿美元。

2021 年 11 月,因美纳(中国)与红杉中国联手,共同启动了红杉中国智能医疗基因组学孵化器(因美纳技术驱动),并落址上海张江细胞产业园。以此为根基,携手国内初创企业共同推动中国基因技术的创新和发展。

毋庸置疑的是,高通量测序技术的出现和发展极大的加速了整个科学研究的进程,也改变了应用领域、临床研究和诊断的思路。在此基础上,多组学的技术创新正在更多的应用领域中迅速延伸。每种组学作为拼图的一块,为跨越多个生物学层次的发现提供不同视角。

目前,多组学研究与临床应用之间仍存在较大的鸿沟,需要不同组学研究之间开展更深的融合与交流以促进领域发展。

“将上下游产业链大包大揽在一家公司之内的做法并不可靠,也未必最有利于市场的发展。”林子尧对此谈到,因此,因美纳希望在科研领域以当前火热的多组学研究和交叉学科应用为核心建立起生态圈模式,“让更多公司在产业生态圈中发挥各自不同的作用、做各自擅长的工作,让终端的使用者们享受到最好的产品及服务。”

“相较于竞争,因美纳更加强调合作。这一点不仅体现于我们的技术本身,还表现在我们对于市场培育的态度。”林子尧表示,“从技术角度来看,无论是与各类组学技术在开发中的无缝衔接,还是基于具体应用场景的可行性验证,因美纳旨在以提供高适配性、高稳定性的技术平台和高一致性的数据产出,助力各领域客户的研究与产业开发。从市场培育的角度来看,因美纳同样希望以更多元化的合作,与行业内的合作伙伴及新创公司联手,拉近产学研之间的距离,共同促进最前沿的技术在国内的持续性发展。”

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