問企業家|趙瑞林:基因技術迭代速度三倍於摩爾定律

2020-11-29 澎湃新聞

基因技術承載著人類無限期望,導致人們對目前的基因技術有了很多想當然的想像,其實目前的基因技術能做的事情並不多,沒有人們想像的那樣超能,畢竟這還是一門年輕的科學。基因技術的進步,基因測序儀起到的基本的支撐作用,有什麼樣的基因,這是基因技術展開的第一步,目前無論是孕前篩查,全基因組測序,都是基於基因測序儀。基因技術現在能做什麼,未來能做什麼,澎湃新聞記者近期就此專訪了Illumina中國總經理趙瑞林。Illumina是全球基因測序儀的主要供應商。

Illumina中國總經理趙瑞林

澎湃新聞
:基因技術大家寄予厚望,但是目前只有產前篩查是基因測序商業化最重頭的應用場景,接下來哪些領域會有成熟應用?

趙瑞林:

目前基因檢測最成熟的應用是無創產前篩查,即NIPT。在2011年,這個技術就已經獲得非常廣泛的推廣。NIPT相對傳統方案的優點是無創傷,對唐氏篩(唐氏症候群產前篩選檢查的簡稱)檢出率比較高,價格比較低,技術準入門檻不高。另外應用比較多的技術是,腫瘤的基因檢測和胚胎植入前的遺傳學檢測。在重症診斷方面,用於結直腸癌的靶向治療藥物的伴隨診斷,是第一個由美國FDA批准的高通量測序的伴隨診斷,這是基因測序領域裡程碑式的進展。在將來,基因測序技術在輔助生殖、罕見病診斷、遺傳疾病攜帶診查等方面都會有更多的應用。

澎湃新聞:NIPT準入門檻不高是不是說只要有相關訓練,買了測序儀就可以開展業務?

趙瑞林

:無創產篩在中國開展得比較多,首先這與行業標準規範有關。剛開始行業發展有點野蠻生長,一百多家企業和機構都在做,後來衛生部全部叫停,推出一個規範,在這個基礎上,大家對數據有了充分理解。即便如此,目前市場的滲透率也才百分之十幾,中國每年新出生人口有一千八百萬,這個數字是全球最大的,現在做無創產篩的絕對數已經遠遠超過美國的產前無創。

其次,同價格有關:在中國這項檢查的費用大概是一千到兩千元,有些地方會高一點,因為加其他內容,還有些會低一點,因為有地方政府補貼。反觀美國,一例就收幾千美元。

第三,測序儀技術的進步在推動基因技術革新的過程中起到了重要的作用,讓行業的進入門檻越來越低了。十幾年前,做一個人的全基因測序,需要幾十億美元,得到結果要好幾年。現在幾天時間就能完成,而且成本小於一千美元。在設備方面,我們也提供了更容易使用的機器。伴隨著大型基因測序設備的發展,通量越來越大;另一方面,測序儀還要進一步向小型化發展,這對降低行業門檻會起到重要作用。

第四,專業人才越來越多了,有人說生物行業在二三十年前完全處於科研狀態,從科研機構出來到沒有太多生物領域的公司找工作,現在是遍地開花。這樣一來必然會降低準入門檻。

當然,產前基因檢測行業爆發之後政府開始監管,現在準入證書也是門檻。

澎湃新聞:現在沒有其他的基因測序應用在商業上有希望趕上產前篩查?

趙瑞林

:目前沒有,在這之後,基因檢測在臨床腫瘤方面的應用是跑在最前面的。

澎湃新聞:重疾方面的商業化進展如何?

趙瑞林

:首先價格要在中國老百姓接受的範圍內,否則最後純粹是解決了富人的問題。價格太高,接受程度基本就沒有,技術沒辦法去推廣。從國家層面這也是一個矛盾。如果價格太低,大家就沒有利潤了。比如印度市場價格比較差,在印度,這些技術都發展不起來,因為廠家完全沒有利潤。目前,腫瘤伴隨診斷市場是發展起來了,因為價格越來越合適,技術也相對成熟。

澎湃新聞:腫瘤的伴隨檢測以及檢測試劑盒是什麼?

趙瑞林:

伴隨診斷是這樣的,我們的檢測是跟著用藥情況走,如果有適應症的靶向藥,我們去檢測,確診後就可以治療,能搭配著往前走,否則診斷出來沒有藥,就很難有進展。試劑盒打個比方,做不同的麵包要用不同的酵母。讓找的那幾個點發酵了,把那幾個點抓住了,就能知道這幾個點是不是有問題。但是因為考慮臨床實驗的規模,可能找到很特異的幾個點,但實際情況是,人的鹼基對有三十億對,其中的組合是非常多的。目前在腫瘤方面有兩個趨勢:第一是分期,越來越多的專家傾向於使用基因突變類型來定義腫瘤,比如某種肺癌,具體的基因突變分型也許可以用治療其他癌種的藥物治療,反之亦然,一種標明治療肺癌的藥,也可能用於腦癌,如果其基因的變異形式是一樣的。未來我們主張根據基因的變異來區分不同的癌症,診斷和治療就會更加精準;第二個是預後,基因檢測會找到對某一類人群非常有用的藥物,對其他人群卻完全沒有用,我們可以通過這個方法找到那群人,這也意味著藥物可以上市。因為檢測和藥是聯繫在一起的。另外,即便你認為痊癒了,但是如果在其他基因部位發生突變,就有復發的風險,這也是大的基因試劑盒乃至全基因組檢測的優勢之一。

澎湃新聞:這是精準治療?

趙瑞林

:這算是精準治療的一部分,重要的是,NIPT只是最簡單的基因測序應用,基因檢測應用到癌症難度更大。癌症包含了幾十種病,每一種癌症的真正基因發病原因也不一樣,只有真正把這些都研究得非常清楚,才能對應到具體的治療。

澎湃新聞:人的全基因組測序市場怎麼樣?

趙瑞林:

這個市場還沒有推廣起來,最大的挑戰是怎麼平衡其臨床價值。全基因組獲得的信息很多,但目前我們已知的臨床相關的基因信息還不全面。但對於有些病症,比如罕見病,全基因組的確診率就遠遠高過其他測試,成本更低,臨床價值很高。

澎湃新聞:現在做一個人的全基因測序,大概要花多少錢?

趙瑞林

:核心試劑成本是一千美元,也就是6000多人民幣,再加上文庫製備、解讀和一些其他的成本,市場價可能在幾萬元不等。

澎湃新聞:其實還是高端市場。

趙瑞林

:對,還是高端市場,但臨床價值還是很大的,有兩三個主攻方向,第一個是小孩的罕見病,罕見病一般要經過十幾年、幾十年才能找到原因,經常發現病因已經太晚了,有些損害已經不可逆,但如果小孩剛出生,就發現有問題,馬上去做一個檢查,找到原因就能解決。有一個案例,一個孩子剛出生,用基因手段檢查,發現有問題,最後解決方法只要每天五美分,而且不會對未來造成影響;第二個是早期篩查,實際上腫瘤也是基因病,從血液裡可以看見腫瘤破碎的DNA片斷,如果我們用很深的全基因組去做,百分之八十九的情況都能在血液裡找到,這給人類打開了一扇門,可以在重疾的很早期,在CT、核磁都看不到的情況下,發現腫瘤。其實基因測序的行業願景就是早期診斷早期幹預。如果早期能診斷出來,就不用等到發生時再應對了。早篩出來的治癒率非常高,如婦女的乳腺、子宮腺早篩出來的治癒率很高。這對中國人的意義非常大,在中國,腫瘤的發病率是全球的百分之二十幾,但是死亡率遠遠超過這個數字,原因就是發現太晚。可能跟兩個方面有關,第一是成本;第二是臨床價值不能讓普通老百姓認識到。

澎湃新聞:那麼說試劑盒的臨床價值還是不大?

趙瑞林

:腫瘤往往不是單種變異,而是多種變異的綜合體,如果只去檢測已知的部分位點,可能會忽視真正的原因。我們現在的一部分工作是讓臨床的醫生認識到這個價值。

澎湃新聞:結直腸癌靶向治療會使常規治療發生什麼改變?

趙瑞林

:我們剛才談論了很多伴隨診斷的重要性,其實這只是個開始,隨著後來出現越來越多的癌症藥物,專門治療不同種類的癌症,我們也會有越來越多的伴隨診斷試劑。相對簡單的癌症,比較容易看到效果,複雜的癌症,恐怕不能由簡單的幾個基因的試劑盒檢查出結果,這也是我們逐漸往前發展的一個過程。

澎湃新聞:現在基因技術只能做診斷,還不能用於治療?

趙瑞林:

真正基因工程還是很難得,這個和藥不是一回事。前一段時間有一個案例,基因技術在治療小孩的皮膚病領域,診斷基因療法能起到一定的作用,但是離大規模應用還有很長的一段路要走。

澎湃新聞:現在沒有基因治療的手段?

趙瑞林:

這是兩個概念,沒有一個藥可以包治百病,就算你發現了各種突變,也只能通過影響機制或者找到原因後用不同的方法去治。

澎湃新聞:全基因組測序在消費市場反應如何?

趙瑞林

:現在美國市場上有基於全外顯子技術和基因晶片技術的服務,反響還不錯。我覺得基因測序的消費者市場是一個成長點,它在中國怎麼進行商業化,行業裡也有很多公司正在探索中。

澎湃新聞:基因測序的成本是多少?

趙瑞林

:全基因組100美元是一個願景,現在還有不少技術上的問題要解決。我們的普檢,隨便一個項目就是好幾百人民幣。100美元相當於600多人民幣,如果門檻真降到這麼低,便真正能惠及老百姓,有哪些疾病一下就能發現。那時候,市場會有一個突飛猛進的發展。否則門檻都需要幾萬塊錢,老百姓就做不起,如果花600元,一周做一次就可以跟蹤情況,這個市場的想法就會完全不一樣了。

澎湃新聞:基因技術發展是不是也有類似摩爾定律一樣的速度規律?

趙瑞林

:從1990年到2003年,六個國家的科學家花了十三年時間,花了三十億美元做了一個人的全基因組。又過了11年,到2014年,花一千美元,用較短的時間便可做出一個全基因組了。這樣算下來,我們設備更新的速度半年要翻一番。進步的速度相當於摩爾定律的三倍。

澎湃新聞:你們設備價格很貴,但迭代很快,這對買了設備的一方壓力很大,這個矛盾怎麼解決?會不會自己刻意壓低迭代速度?

趙瑞林:

我們每出一臺新機器都要攻克很多技術壁壘。我們對基因測序技術的願景是使用門檻越來越低。在我們推出一臺機器後,又有很多新技術出現,就需要及時把這些新技術推向市場。另外,我們沒有故意操縱設備更新的速度,在行業裡,我們的研發成本遠高於行業平均水平。如果純粹從利益最大化角度出發,沒必要讓設備進化得那麼快。完全利用撇脂戰略慢慢更新,收益最大。但最後受損害的是老百姓。我們致力於加速技術的更新,不斷降低成本,儘早達到可以廣泛應用的水平。現在北美癌症的死亡率五年的生存期有一個大的提高,這同基因技術的普及,包括很多靶向藥的檢測和應用有關。也和我們公司的貢獻密切不可分,我們為此感到自豪。

澎湃新聞:目前,幾乎只要買得起測序儀,就可能做以上這些業務,因此有很多分析師講基因檢測的競爭力主要是規模?

趙瑞林

:這是一種說法,我覺得這也沒有錯,中國講什麼都要講做大做強,但是也要看是不是能做精。如果犧牲了成本純粹是為了做大,這能不能作為積累起來的優勢,我覺得我要畫一個問號。

澎湃新聞:如果測序儀器的規模起來之後,採集的數據自然也會很多,這對以後的成長有什麼影響?

趙瑞林

:大數據、人工智慧已經成為熱門的話題,怎麼從大數據裡挖掘出價值,這個還需要廣泛的探討,否則變成垃圾問題,沒有人真正進行解讀和分析。

(邢英莉對本文亦有貢獻)

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