近5年,生物醫(yī)療技術(shù)取得了令人矚目的進展。據(jù)預(yù)測,2029年后,醫(yī)學科技每一年都會讓我們的預(yù)期壽命增加1年。
當國際人類基因組計劃完成第一份人類遺傳密碼的測序時,閱讀一個人的全部DNA所用的資金,相當于建造一艘航空母艦的耗費?,F(xiàn)在,創(chuàng)新技術(shù)已經(jīng)把這一成本降到一部最新蘋果手機的價格。
如果解讀所有DNA的成本低到可以規(guī)?;糜诰珳识ㄎ徊』紗栴}、確定治療方案,那么一個前所未有的大市場將浮現(xiàn)在我們眼前。當然,投資者樂見如此重大的科技進步能夠更順利地商業(yè)化,使生物技術(shù)公司在市場上獲得可觀的價值回報。
美國和中國的兩家公司雖然走在不同的方向上,但都接近了這一目標。
成立于1999年的中國深圳華大基因研究院前身是“北京基因組研究所”。2002年,它在《科學》雜志上發(fā)表了水稻(秈稻)的完整基因序列,引起了廣泛關(guān)注。
2010年華大基因用國家開發(fā)銀行的15.8億美元貸款,購入了128臺世界上最先進的DNA測序儀器,每臺價值50萬美元。
2013年,華大基因作為全球測序基因組數(shù)量最多的基因組服務(wù)提供商,第一次入選“全球50大最聰明公司”榜單。
如今,它坐擁156臺不同品牌的測序儀,輸出的數(shù)據(jù)量占全球DNA數(shù)據(jù)總量的10%~20%,且完整測出了約5萬人的基因組。這個數(shù)字遠遠超過世界上任何其他機構(gòu)。
醫(yī)用基因組檢測是華大基因關(guān)注的下一個重要市場。2011年,華大基因在美國費城兒童醫(yī)院建立了DNA分析中心。
隨著測序技術(shù)在臨床上的應(yīng)用,被完整測序的基因組數(shù)量可能會迅速增加到每年幾百萬個。華大基因針對個人基因組測序服務(wù)的價格目前為3 000~4 000美元,其資深研究人員張勇預(yù)測,在2023年前,個人基因組測序成本將下降到200~300美元。
在美國,比華大基因早一年成立的上榜公司Illumina同樣在努力降低DNA測序成本,為基因組學創(chuàng)造新的診斷市場。該公司專注于生物信息分析,提供有關(guān)SNP基因分型、拷貝數(shù)變異等相關(guān)服務(wù),2013 年其總收入達14.2 億美元。
1999年,Illumina還是一個25人的創(chuàng)業(yè)公司,主要銷售微陣列芯片。但是競爭馬上隨市場的增長而加劇,這使得Illumina在2003年的收入為2 800萬美元,凈虧損為2 700萬美元。
意識到自身短板,Illumina著力打造自己的測序技術(shù),不論研發(fā)或者收購其他機構(gòu)。最終,它看中了Solexa。
1998年,顯克巴拉蘇巴馬尼亞(Shankar Balasubramanian)從劍橋風險投資家阿兵沃斯(Abingworth)和劍橋基金(Cambridge Enterprise)獲得了最初的種子資金,創(chuàng)立了Solexa。2001年,Solexa的研究進展吸引了1 200萬英鎊的A輪融資。2003年,它收購了Manteia Predictive Medicine公司的DNA群落測序技術(shù),增強了基因測序的保真度和準確性,同時通過產(chǎn)生更強的信號降低了系統(tǒng)光學的成本。
2005年,該團隊在納斯達克上市,市值2億美元。2006年,第一臺Solexa測序儀Genome Analyzer上市。這種1G測序儀可以在3個月內(nèi)對個人基因組進行測序,費用大約10萬美元。
在美國,Illumina通過迂回超越的戰(zhàn)略,在競爭中活下來,并且成了基因測序市場的頂級玩家,占有基因組測序領(lǐng)域70%的市場份額,排在2014年“全球50大最聰明公司”榜單的第1位。
基因測序和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)的市場如今已經(jīng)是一片競爭激烈的紅海。
Illumina成了世界上最大的基因測序公司,正加大對疾病診斷市場的投入。2016年,它成立一家研究血液測試的新公司,可以在癥狀出現(xiàn)前就檢測出多種類型的癌癥,單次檢測價格不超過1 000美元。
Illumina在2015年的收益比前一年增長了19%,達到22億美元。不過,在它眼中,另一家初創(chuàng)公司牛津納米孔已經(jīng)對Illumina構(gòu)成了威脅。
牛津納米孔公司也在2016 年“全球50大最聰明公司”榜單上,排在第22位。它研發(fā)的小型便攜式DNA序列儀在2015年推出時廣受好評。這個設(shè)備極大地拓寬了序列儀的可應(yīng)用范圍及市場,具備在藥物定制、食品安全檢測以及安全防護等許多市場的潛力。
排在2016年“全球50大最聰明公司”榜單第7位的23andMe,稱自己是世界上最大的DNA樣本庫,致力于將客戶的信息與醫(yī)學研究者分享,以促進醫(yī)學發(fā)展。它的合作伙伴中有頂尖的醫(yī)療中心,包括斯坦福和西奈山。迄今為止,公司已收集了超過100萬條DNA信息,其中80%的人表示愿意參加相關(guān)研究。
在23andMe上,用戶只需付99美元并采集幾滴唾液,就可以得到以下信息:祖先從哪里來,比如有的人有百分之多少的非洲人、亞洲人、歐洲人甚至尼安德特人血統(tǒng)?他的外貌特征和飲食習慣如何……再加100美元,還將在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得到以下分析解讀:他是否可能患有36種典型的遺傳疾病。如果他也知道配偶的具體情況,就可以算出孩子患有遺傳疾病的概率。如果他在加拿大和英國下單,更可得到多達數(shù)百種疾病的患病概率,包括帕金森癥、乳腺癌等。
越來越多的基因數(shù)據(jù)成為云服務(wù)的新市場。世界上最大的基因數(shù)據(jù)庫之一美國國家癌癥研究院的癌癥基因數(shù)據(jù)庫,運行于SevenBridges開發(fā)的生物信息技術(shù)軟件平臺上,為全球的癌癥研究者實時獲取病患資料以及分析計算提供資源。
這家公司排在2016年“全球50大最聰明公司”榜單第42位,也為英國國家衛(wèi)生服務(wù)中心提供數(shù)據(jù)儲存以及數(shù)據(jù)分析。SevenBridge已融資4 500萬美元,長遠計劃是為每位病患提供定制化精準服務(wù)。
有一些公司試圖將基因技術(shù)與其他創(chuàng)新科技相結(jié)合。排在2016年“全球50大最聰明公司”榜單第37位的RetroSense Therapeutics公司專注于光遺傳學療法。在其成名作—色素性視網(wǎng)膜炎的治療中,患者眼部將被植入攜帶治療DNA的病毒。這將帶給患者特定的神經(jīng)細胞感覺光的能力。該公司已獲得1 200萬美元的投資。
食品業(yè)巨頭也一直在做微生物的研究。市值2 380億美元、排在2016年“全球50大最聰明公司”榜單第36位的雀巢,希望生物技術(shù)能為它們的健康科學部門研發(fā)出健康食品。同時,公司在膳食療養(yǎng)研究方面的投資也很多,其中就多次向Seres Therapeutics公司投資;最近一次的投資高達1.2億美元,以支持它們在消化道中維持細菌平衡的藥物的研制。
在治療事業(yè)部設(shè)立之后的前5年,雀巢每年的收益高達20億美元;預(yù)測表明,之后的收益將越來越多。
伴隨技術(shù)成熟,2017年基因測序技術(shù)的研發(fā)價格會越來越便宜,企業(yè)也在尋找更多將DNA進行商業(yè)化的方法。50個“最聰明的公司”中的5家在這個領(lǐng)域取得進展。
23andMe公司2017年上升到“全球50大最聰明公司”榜單的第4位。它目前在全球擁有超過200萬名客戶,其產(chǎn)品已被用于研究女性生育率、抑郁癥、帕金森癥甚至咬指甲的行為。同時,為科學研究提供基因信息的客戶數(shù)量關(guān)鍵詞超過了100萬個。
如今,23andMe的融資一帆風順,全球基因檢測行業(yè)的市值預(yù)計在2018年會達到110億美元。作為市場的先入者,它看起來“錢途”光明。
Illumina2017年則下降到“全球50大最聰明公司”榜單的第22位。這一世界上最多DNA測序儀的制造商在2016年秋季的銷售額急劇下降,公司希望通過推出新產(chǎn)品NovaSeq來提振銷售。這款產(chǎn)品據(jù)說只需2天半就可以完成多達48個的人類全基因組測序。較便宜的一款NovaSeq的價格是85萬美元。
牛津納米孔公司現(xiàn)在是Illumina的有力對手,再次上榜并排在第32位。該公司的手持式DNA序列儀MinION僅有一張卡片的大小和重量。當DNA通過約500納米的孔隙時,設(shè)備可以通過測量每個DNA字母產(chǎn)生的電信號讀取DNA信息。
基因檢測的蛋糕還在不斷變大。此外,其他兩個熱門領(lǐng)域的技術(shù)也在由淺入深、從點到面地滲透市場。分布在世界各地的公司正在創(chuàng)造突破性技術(shù),實現(xiàn)技術(shù)的共享、吸收應(yīng)用與再創(chuàng)新。
盡管這是一個艱難而微妙的過程,他們還要進一步將前沿知識轉(zhuǎn)移、共享,更要與這個領(lǐng)域內(nèi)核心人員和社交圈緊密融合。但人們可以通過前沿公司們的“動作”預(yù)見,一場科技革命正在全球醞釀。