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80后教授研发第三代基因测序仪

发布时间:2019-06-20 04:20:56 编辑:笔名

  创富案例

  位于深圳瀚海基因建库实验室,工作人员正在调试第三代单分子测序仪GenoCare样机,这是目前全球且定位用于临床应用的第三代基因测序仪。

  从斯坦福大学学成归来加盟南方科技大学(以下简称南科大)的80后教授贺建奎创立了瀚海基因,历时3年自主研发出了第三代基因测序仪GenoCare。目前,公司公司估值超过15亿元。贺建奎接受南方专访时透露,正在计划新一轮融资。

  瀚海基因商业化应用早在今年初就落地,拿到了来自海内外的订单。随着第三代基因测序仪的量产及运用,预计到2019年左右人们只要花费约100美元就可测自己的基因信息。

  目前,瀚海基因还在探索推广基因身份证,计划在深圳罗湖区试点。贺建奎认为,未来随着基因技术的进一步普及,每个人都会有基因身份证。通过一张基因身份证,可以建立基因电子病历、健康管理、新药研发、寻人、健康保险的生态体系。

  自主研发全球第三代基因测序仪

  我回国创业的想法就是,创立一家技术上全球的科技公司。在斯坦福大学完成博士后研究员的工作后,贺建奎回到南方科技大学一边教学一边创业。

  历时3年的艰苦攻关,贺建奎带领瀚海基因团队自主研发的、用于临床的第三代单分子测序仪GenoCare原理样机在去年正式发布。今年7月31日,瀚海基因在深圳举行成果发布会,宣布该仪器在光学以及生化试剂方面取得了关键技术突破,可以直接读取患者原始的DNA或RNA分子序列,大大改善临床基因测序的成本、速度和质量。

  将单分子荧光技术用于基因检测领域是一大创新。瀚海基因GenoCare测序仪的核心技术,就是单分子荧光测序。贺建奎告诉,此项技术使用全内反射成像方法,能够实现对单个荧光分子的检测,无需PCR(聚合酶链式反应)扩增,成本大幅度下降。

  贺建奎举了个例子,来对比第二代与第三代在技术上和成本上的差异。就好比我们要研究萤火虫,第二代技术无法实现对单个萤火虫的研究,需要把成千上万只萤火虫聚焦在一起,通过夜空中的发光来研究;而第三代技术直接可以对单个萤火虫进行研究。两者的研究成本可想而知。

  日前中美科学家联合在BioRxiv上发表的论文,首次展示了使用瀚海基因GenoCare第三代单分子测序仪完成了大肠杆菌的基因组测序,准确率达到99.7%。这意味着瀚海基因GenoCare成为目前全球准确率的第三代测序仪,也是用于临床应用的第三代测序仪。

  而根据南科大、美国莱斯大学、北京基因组研究所和瀚海基因公司的科学家们共同做了一个研究,他们将美国illumina二代测序仪和瀚海基因GenoCare三代测序仪并行比较了大肠杆菌的测序数据,结果表明GenoCare三代测序仪基因组与illumina测序仪的结果的一致性达到99%。

  此前,基因测序设备及配套生物试剂基本上被国外企业垄断,国内市场严重依赖进口,核心技术受制于人。瀚海基因这匹黑马杀出,让中国基因测序技术打破了发达国家的技术垄断,国内可以不再依赖进口设备。

  目前,瀚海基因拥有发明专利60多项,其中有15个PCT国际专利,公司估值超过15亿元。据贺建奎透露,公司正在计划新一轮融资。

  回国创业中途两次险些失败

  贺建奎的创业经历,与他在斯坦福求学息息相关。

  在斯坦福大学求学时,贺建奎的导师斯蒂芬奎克教授不仅是世界上第三代单分子测序仪Helicos的发明人,拥有美国四院院士的头衔,还是一位拥有12家公司的企业家。

  斯坦福是一个创业氛围很浓的高校,而且高校产学研结合非常好。当时,我就在思考回国后也是否可以效仿斯坦福的高校创业模式。贺建奎回忆说。

  2012年,贺建奎完成斯坦福大学博士后研究员的工作,刚好南科大的校长带队来斯坦福招聘高新人才。贺建奎了解到,南科大创新体制机制,鼓励教授创新创业,支持教授每周有一天在企业服务,明确教职工可以获得以职务发明及技术作价入股企业进行转化收益的70%。

  南科大鼓励教授创业的这种体制在国内是很创新的,而且对于教授在公司上班时间以及股份等学校有明文规定。贺建奎告诉,这对于创业的教授来说非常重要,这是高校以及社会的认可。

  不过,由于测序仪研发技术难度较大,贺建奎瞄准的第三代基因测序仪项目在2013年启动之初并不被业界所看好,中途两次险些失败。

  贺建奎回忆,次是刚创业的时候,早期拿不到风投资金。当时高校教师兼职创业的案例并不多,风投普遍不看好。后来我们找了个朋友投了100万元,作为天使资金。第二次是天使轮之后,需要更多资金来研发测序仪。很多业界人士认为,在技术上没办法实现,因此很多风投不敢跟投。

  面对挑战,贺建奎想到了用股份和顾问费的方式邀请包括斯蒂芬奎克等多位全球专家提供帮助。在贺建奎看来,这是瀚海基因商业化落地很重要的一个原因。通过股份和顾问费的方式邀请多位全球专家加盟,可以少走很多弯路。中国基因测序仪的发展时间太短,美国已经有30年的经验。站在巨人肩膀上,无论时间、人力还是财力都大大减少了。

  在成功研发出第三代基因测序仪之后,风投纷纷向瀚海基因抛来橄榄枝。从早的100万元天使投资开始,经过5轮融资,瀚海基因总共募集了2亿元。

  人手一张基因身份证不是梦

  目前,瀚海基因第三代基因测序仪已经获得国家科技部重点研发计划和深圳市孔雀团队项目资助。据介绍,瀚海基因自主研发的通用测序试剂盒也已经顺利完成类医疗器械备案并审核通过,成为通过中国医疗器械注册备案的三代单分子测序系统试剂盒。这也意味着其在国内可以正式进入临床应用。

  而早在今年年初,瀚海基因第三代基因测序仪GenoCare就拿到了来自海内外700余台订单,包括美国、德国、日本以及我国的香港、台湾等地。据贺建奎介绍,采购者主要为大学、医院、研究所,应用领域主要有新生儿遗传疾病筛查、孕妇产前诊断以及营养健康。

  就在不久前,有着基因检测界腾讯之称的华大基因成功登陆创业板,连日涨停总市值已达185亿元。华大基因,则是第二代基因测序的代表企业。

  谈及与华大基因的对比,贺建奎认为每一代基因测序技术都在该领域范围内取得重大突破并将继续应用。代基因测序技术用于科研,第二代基因测序技术主要用于孕妇、癌症高危病人以及疑难杂症人群,而第三代基因测序技术则应用更广,可以普及到每一个人的营养健康管理。第三代基因测序技术,打开了更广阔的天空。

  贺建奎透露,目前GenoCare只是小批量试产,我们正在罗湖区建设大批量生产该仪器的生产线,按计划今年底我们就可以接受国内外医院、科研机构的订单,到明年初大家就可以享受第三代基因测序仪带来的福利。贺建奎表示,预计2019年左右人们只要花费约100美元就可测自己的基因信息,进而可进行疾病提前预防、干预,医疗、个人健康管理、饮食指导等。这比目前约1000美元的基因测序费用降低了近九成。

  贺建奎表示,第三代基因测序仪技术将从源头带动深圳本地光学、精密机械、生物制剂等多个领域的发展,促进大数据、医疗和生物制药企业的聚集,终撬动上千亿元的产业链。

  目前,瀚海基因正在探索推广基因身份证,计划在深圳罗湖区试点。通过一张基因身份证,可以建立基因电子病历、健康管理、新药研发、寻人、基因商业健康保险的生态体系。仅仅在健康管理这一项,基因身份证就可以实现疾病防控、体检、饮食指导以及营养保健等多项功能。

  贺建奎认为,未来随着基因技术的进一步普及,每个人都会有基因身份证,储存自己的基因信息。深圳是全球创新前沿阵地,一旦试点成功未来很有可能在全国范围内复制。人手一张基因身份证,或许在不久将来就会实现。

  专家点评

  中科院生物物理所院士陈润生:

  瀚海基因第三代单分子测序技术处于国际先进水平

  第二代基因测序对基础研究作出了很多贡献,但是未来面向更加高端的研究,面向更普适的群众需求,第三代测序技术是一个非常好的技术创新,瀚海基因第三代单分子测序技术处于国际先进水平。

  瀚海基因第三代单分子测序技术非常,可以检测单细胞特定位置中单个分子发生的变化,而现在二代测序是通过海量的信息来解释这些分子的集体作用,无法更细致检测单细胞内部的反应。如果使用单分子测序技术的话,会对很多生物学中基本的问题的解决提供全新的工具。

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