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专访今是科技苏云鹏:如何用自主知识产权纳米孔测序技术助力精准医疗的发展
2024-03-19 14:42 来源:山城日报网

      基因测序技术,作为一种前沿的基因检测手段,通过对组织、血液或唾液样本的分析,揭示个体完整的基因图谱,可预测患者罹患的多种疾病。这一技术已经开始被应用于临床实践,被广泛认为是未来可以改变世界的技术之一,是精准医疗的重要支柱。

      在众多医疗创新的企业中,天府生命科技园园区企业——成都今是科技有限公司(以下简称“今是科技”)以其突破性的具有自主知识产权的基因测序技术脱颖而出。

      今是科技开发的新一代纳米孔基因测序平台,可有效解决以往基因测序技术在数据质量、成本和可及性等方面的痛点,将使得纳米孔基因测序设备可被应用于各级医院现场和更广泛的临床端,让基因测序成为精准医疗的常规手段,提升人类健康状况。

      近日,记者走进今是科技,对公司创始人兼CEO苏云鹏进行专访。

      第一部分:

      实现自主知识产权纳米孔测序平台商用

      成都今是科技有限公司成立于2017年9月,坐落在素有“中国西部生命科技产业门户”之称的天府生命科技园内。

      自成立以来,今是科技致力于成为基因测序领域的革新者与领导者,以开发和商用第四代纳米孔基因测序设备及试剂为目标,立志在临床领域推动基因测序技术的广泛应用。作为基因测序的上游企业,其主营领域是生命科学与生物技术,主营业务是基因测序仪及配套自动化产品的研发、生产和销售。

      经过6年多的发展,今是科技从一个测序方法学概念起步,逐步从纯研发企业,成长为覆盖测序仪、试剂、耗材等配套产品研、产、供、销各环节的科技企业,目前团队成员已达到120余人。

      近年来,随着生命科学技术的迅猛发展,DNA和RNA测序技术逐渐被推广到了临床应用中。基因测序的应用覆盖了疾病的精准预防、精准诊断、精准治疗、精准预后监测等方面,将基因测序结果与患者临床资料相结合,在分子水平对患者疾病进行分析,能够精确寻找发病原因和治疗靶点,从而对不同患者提出个性化的诊断和治疗方案。

      2016年,基因检测及精准医疗被纳入“十三五”及“十四五”规划,中国基因检测服务开始进入高速发展阶段。尽管如此,以往的基因测序设备在技术上仍存在一些局限性,例如数据质量不佳、时效性差、成本高昂、样本处理步骤繁琐等问题。对此,今是科技立足于自主创新,开发的自主知识产权的G-seq测序技术,在测序数据的质量(读长、准确性、覆盖率等)及成本等核心指标上完全超越当前流行的测序技术,颠覆现有的测序领域格局,可实现“让基因测序成为精准医疗常规手段,提升人类健康水平”的愿景。

      2023年11月,经过今是科技长达六年努力,首款纳米孔基因测序仪G-seq500在上海市生物医药技术研究院测序中心和中国医学科学院输血研究所均投入使用,标志着今是科技自主创新的纳米孔基因测序平台商用的正式启航,这也是基于“边合成边纳米孔测序”技术的平台在全球范围内的首次商用。

      第二部分:

      原理创新、解决痛点

      推动基因测序临床应用的解决

      基因测序是精准医疗的基石,贯穿从预防、筛查、诊断/治疗直到预后的各环节。

      例如,在预防阶段,以孕前筛查为例,通过对个体的基因测序,可以检测孕者夫妇是否携带遗传变异,从而阻断遗传缺陷遗传链条,一定程度上防止产生带有严重遗传缺陷的胎儿/婴儿,实现优生优育。

      在筛查阶段,以肿瘤早筛为例,基因测序可以比影像学更早发现癌变征兆,从而进行及早干预,提升治疗效果,降低治疗费用等。

      在诊断/治疗阶段,以常见的病原微生物检测为例,对患者感染的病原微生物进行测序,进而对病原微生物精准分型并揭示其耐药性,从而制定精准的治疗方案,提升治疗效果,缩短治疗周期,减少治疗费用,还能较大程度避免抗生素滥用。

      然而,受到成本、可及性等多方面制约,基因测序目前在临床端的应用开展还较为受限,并未惠及到更多的病患人群。苏云鹏认为,随着基因测序技术的进步与成熟,基因测序将拓展到临床更多的应用方向。而具体应用的全流程成本的下降将是推动这一变革的关键因素。

      今是科技的产品创新源自于其独创的技术原理。苏云鹏解释说:“我们的G-seq测序平台,不但确保了测序的高准确性和高效率,同时随到随测无需凑样本,使得临床医院这样样本数量有限的测序终端用户,在现场也能完成从采样到出报告的测序全流程,简化了整个商业环节,极大地降低测序应用的全流程成本。”

      G-seq测序技术核心的创新点之一在于设计了全新的测序生化系统方法学,可以以单碱基精度对核酸链条进行的识别,不但极大的提升了测序电信号的信噪比,而且提供了清晰的信号边界,可获得更高的数据准确率;另一个核心创新点在于通过创新的纯物理芯片设计方案,使单芯片上测序单元的集成度达到千万数量级,且芯片可控复用,使随到随测成为可能。

      与现有纳米孔测序技术相比,G-seq500不仅能满足临床医疗对数据质量的需求,还具有全流程成本优势,将为临床端现场应用打造一条“去中心化”的业务路线。中等通量的数据产出,可反复使用的芯片(至少可用10次),使得测序样本的分配更加灵活,将目前的“中心化”模式向以院端现场测序为主的“去中心化”模式转变。此转变无论在终端费用还是时效性上均为患者提供了更优的选择,有望极大地开拓基因测序在精准医疗领域应用的广度和深度。

      今是科技不仅拥有自主的知识产权,其测序仪、试剂和耗材的供应链也实现了全国产化,对于我国在基因测序上游领域突破“卡脖子”难题具有重要意义。

      第三部分:

      目前行业现状

      公司面临的挑战与机遇

      短短六年多的时间里,今是科技就完成了从初创到产品交付的全过程,就像一匹穿梭在科技前沿的骏马,一路疾驰。它的成就也引发了行业乃至外界的关注。

      为何今是科技能够脱颖而出?要解答这个问题,我们需要回顾一下公司创立和发展的历程。

      公司的创始团队是同学兼多年好友,有着深厚的信任基础和丰富的产业界从业经验:首席科学官邹耀中博士是蛋白领域专家,诺奖工作重要参与者,具备丰富的纳米孔测序技术产业化经验;CEO苏云鹏博士多年来在高科技企业从事管理,在测序芯片关键材料领域具备丰富的研发经验;芯片总监蒋可先生有着数十款商用半导体芯片的设计和流片经验。三人专业互补,为技术保驾护航,使公司能均衡快速地发展。

      今是科技的发展也得益于资本的助力。至今,公司已完成了总额超2亿元人民币的4轮融资,赢得了众多知名投资机构的青睐和支持,包括广发信德、华创资本、红杉中国、国药资本等一线机构,也有迪安诊断等产业资本的加持,还有苇渡资本、凯风创投等专业投资机构的加入,为其商业步伐持续注入了强大动力。

      第四部分:

      “持续创新”丰富产品管线

      “在基因测序行业的国际版图上,在纳米孔测序这一最前沿的领域,我国与世界先进技术的差距并不大,完全有可能实现弯道超车。”苏云鹏指出,随着今是科技根据市场和客户需求不断提升产品性能,同时不断丰富自己的产品线,满足更多使用场景的需求,并实现端到端自动化的解决方案,我们完全有能力去成为全球市场的领导者。

      据悉,今是科技在今明两年将陆续推出更高通量、更低测序成本的新机型,满足人类等复杂物种全基因组测序、单细胞测序等更多的应用方向,还将推出与测序仪配套的上下游自动化软硬件,实现端到端自动化的解决方案,并最终推出样本进报告出的一体机,助力测序应用到精准医疗的各领域,成为其常规手段。

      作为西部重镇的成都,在电子信息产业领域取得了令人瞩目的成就,已经培育出首个“万亿级”产业集群。这一成就不仅源于产业本身的突破,更得益于当地持续优化的营商环境,及其产业链和价值链向高端环节升级的势头。站在这样的时代节点上,今是科技也深知迎来发展的机遇。

      苏云鹏认识到,尽管公司已在核心技术上取得了突破,但要在产品成本、性能和功能上精益求精,持续满足不断提升的客户需求,实现公司的目标和愿景,任务依然艰巨。

      苏云鹏谈到,今是科技的团队决不放缓前进的步伐,时刻准备输出不同通量的纳米孔基因测序仪,更将联合上下游生态伙伴,为不同领域的应用提供完整的解决方案,实现合作共赢。他展望未来,希望能吸引更多成都本土资本的关注,以促进公司的进一步发展。

      目前,公司的产品已广泛应用于检验检疫、司法鉴定以及临床、生命科学研究等领域。展望未来,今是科技不断丰富的产品矩阵,将全力推动纳米孔测序仪在临床市场的广泛应用

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