基因产业版图浮出水面


 发布时间:2021-04-09 05:31:27

癌症是全世界共同面临的公共健康问题。美国药物研究与制造商协会最新报告显示,在目前正在研究的 800种治疗癌症的药物中, 73%有潜力成为“个性化药物”。个性化治疗,又叫“精准医疗”,是一种以基因数据为基础的新兴治疗手段,未来可能会让癌症这样的“大病”转化为像高血压一样的慢性病。从去年开始,我国迎来了精准医疗多项国家政策的发布。不过,伴随人口老龄化,癌症的防治之路依然任重道远。在这一点上,科技公司通过 ABC技术手段(人工智能 AI、大数据 Big Data和云计算 Cloud Computing)来优化精准医疗的数据处理流程、提高数据化程度,正在引发越来越多的关注。

前有政策催化后有资本推动,精准医疗难的根本在于“数据化” 2016 年是全球精准医疗“多重奏”的一年。美国“癌症登月”加码,英国十万基因组计划加速推进。3月份,中国也正式发布了精准医疗的国家指南,精准医疗(基因组学)入选了“十三五” 100个重大项目。相关国家政策的提出为精准医学的技术开发、应用实践和商业规划指出了可循的路径,迎来了资本市场的看好。2016年中国精准医疗产业规模达 400亿元,并且在未来将保持 20%以上的年均增长率。基因测序作为精准医疗产业基础占据了最大份额,达到 63.7%。

看似顺利的产业发展形势下,精准医疗事业的难点究竟在哪里? 所谓精准医疗,卫生部原副部长何界生的说法最为通俗易懂。她认为精准医疗如同“量体裁衣”,制定个性化的治疗方案。个体基因不同、环境与生活习惯差异,都关系着疾病防治。理想状态下,基于基因数据分析的精准医疗能够提供一个较为全面的健康管理方案,从预测到治疗,都能较精准地对患者病情进行较为准确地把握。不过,正是这种“精准”对基因数据提出了高要求。除却有些人不愿意透露关乎个人健康的隐私因素外,我国还面临着人口庞大、社会环境复杂的现状,基因数据的收集、分析和匹配是一项名副其实的“技术活”。

在这一点上,具备人工智能、大数据和云计算技术优势的公司拥有“用武之地”。百度云联合多家医疗企业,要让基因数据分析更“智能” 对基因数据的研究,是疾病防治需要面对的第一道关卡。在这个过程中,科技公司的优势基本可以体现为三方面:数据库的搭建,基因数据处理,基因数据的智能化解读。数据库的搭建可以理解为医疗数据的云化。基因研究的数据一直是以指数级增长,但“数据多却不能用”是传统基因研究的问题所在。数据分析领域有一个说法“垃圾放进去,出来的也还是垃圾”,讲的正是数据的收集和标准化问题。尤其是像癌症这样的“大病”,其防治是全球面临的共同课题。

如果各国、各机构提交的大数据都是零散、碎片的,那么即便拥有海量数据也很难挖掘它的价值。云计算给基因数据带来的新思路是通过海量可弹性调度的计算与存储资源,帮助测序中心、科研与临床用户以及 SaaS服务提供商便捷地在云端部署基因数据分析乃至整个精准医疗与健康管理数据分析的全流程,从而推动精准医疗知识库的开发和应用,让医学数据分析成为全球协作的事业。百度云为知名基因研发机构华大基因部署了 BGI BRCA Online平台,通过先进的计算能力为乳腺癌、卵巢癌的科研与应用提供基因测序数据分析服务。

百度云还为博奥晶典部署了“晶典云”系统,为遗传病、罕见病的科研以及临床诊断提供更快捷、精准的基因测序数据分析服务,加快全球精准医学的发展。当前,人工智能、机器学习等技术已经进入应用化阶段。今年两会的政府工作报告首次提出“加快人工智能等技术的研发和转化”,对于人工智能新产业表示重视。那么在基因数据智能化处理方面, AI究竟能够被应用到怎样的程度? 在与青梧桐健康基因等多家精准医疗企业的合作中,百度云将为其设计相应的机器学习算法,探索食道癌、糖尿病等多种疾病的基因突变意义,以期实现基因数据解读的智能化进程。

据悉,百度云目前正在积极引领人工智能、大数据和云计算技术在医疗行业的落地。在疾病防治这项关乎生命质量的事业上,科技企业所能发挥的作用还有更多。正如百度创始人李彦宏所说,在基因数据分析、制药研发、智能诊疗等方面,人工智能可以参与其中。

广东首次将标准化导入生命科学领域助推基因测序与检测技术产业化发展 标准:基因检测的“基因” 近日,广东省质监局组织省标准化研究院(以下简称省标院)等单位,帮助深圳华大基因研究院(以下简称华大基因)将“基因测序技术规范、混合肉类鉴定方法及基因合成质量要求”3项科研专利技术转化为广东省地方标准,使基因测序产业实现有标可依,为规范检测市场奠定基础。基因测序被誉为生命科学领域的高新技术服务产业,是造福人类社会的科技转化应用科学。据悉,这是该局首次将标准化导入生命科学应用领域,此举不仅加快推动基因测序造福人类的标准化进程,也为基因检测技术产业化、市场化发展开辟了通道。

基因测序市场广阔 据了解,基因测序能够真实反映基因组DNA上的遗传信息,比较全面地揭示基因组的复杂性和多样性,在生命科学、农业育种等方面扮演着十分重要的角色、应用前景非常广阔。随着人类基因组研究的深入,人们开始通过对基因缺陷的检测分析来判断各种疾病发生的风险,目前全球已有近2000种疾病可以通过基因检测来预测患病风险,以基因测序为先导的一种新的医学诊断形态正在形成。在美国,提供基因检测的机构有1700多家,通过大规模基因检测筛选各种严重疾病的高风险人群并给予有效的预防、指导个性化用药乃至医学干预,从而降低各种严重疾病的患病率,已经达千亿美元市场规模,并且保持年均20%的增速。

数据显示,在我国约有1/5的人口需要疾病易感基因检测,每年至少有数千亿元人民币的市场规模。我国每年约有2000万左右的孕妇,如果进行产前筛查、产前诊断,防治出生缺陷的覆盖率为50%,市场规模将达150亿元。目前,国际基因检测巨头除了纷纷布局中国的基因测序市场外,基因测序仪器市场的竞争也异常激烈。总部位于广东深圳的华大基因,拥有一支世界一流水平的产学研队伍,形成了科学、技术、产业相互促进的发展模式。目前,华大基因在研的国家科技部课题有30项、国家863和973计划分别为3项和5项、申请的发明专利达700项,国际人类基因组、生物基因条形码、人群遗传变异图谱以及水稻、家蚕、家鸡基因组计划和抗SARS研究等基因测序能力及生物信息分析能力,都处于世界领先水平。

在基因检测产业化中,华大基因开展的一系列重要动植物、人类健康、微生物、海洋生物、生物能源等基因组的研究,市场化服务网络覆盖全球100多个国家和地区。华大基因的产学研成就,不仅彰显了世界领先的测序能力和生物信息分析能力,而且奠定了中国在基因组学研究领域的国际领先地位。然而,如何将这些科研成果尽快转化到广泛的市场应用却成了难题。一方面,基因测序技术是一项涉及面广的新型应用科学,涵盖了医学健康、动植物育种优化和科技服务等多个领域,在目前国内条块管理的状况下,特别是没有较为明确的相关配套法律法规监管的情况下,产品市场化审批难以进行。如何将科研专利成果尽快形成生产力来占领市场、进而争夺国际话语权等都是华大基因实现科技成果产业化的瓶颈。

标准体系大有可为 2013年底,该局局长任小铁到华大基因调研时了解到,华大基因测序事业的发展主要受制于滞后的法规建设。一方面,由于行业标准的缺乏,使得各基因检测机构根据自建的数据库确定相应检测位点、进行分析判断的结果一致性较差,导致不同检测机构检测报告大相径庭成为常态;另一方面,基因测序作为新兴产业,缺乏规范的行业标准和准入机制,造成基因检测市场的混乱。他意识到,基因测序不同于其他产品的检测,其涉及测序方法、检测质量、数据分析、数据库管理及人员经验等方方面面标准,直接与人的健康和生命息息相关,因此,对基因测序领域的规范管理,要比其他检测领域的管理更加严格,而标准化则恰好可以解决相关问题。

于是,他当即安排该局标准化处和省标院有关专家到华大基因现场指导,从标准化入手立足帮助解决科技成果在市场化推进中遇到的困难。经过半年多的合作调研,专家组认为标准化是推动基因测序和检测仪器装备产业化规范发展以及走向国际市场的重要支撑。省标院根据华大基因测序方法的技术参数、测序范围和方法,为专利技术向标准转化,制定了基因测序标准体系表,解决了标准规范参差不齐、测序方法不规范及不统一的状况,实现了华大基因内部技术的标准化。据了解,该局即将发布的《高通量基因测序技术规范》、《基于基因测序的混合肉类鉴定方法》和《基因组合成质量评价要求》3项地方标准,首先是规范基因测序行业的生产活动,确保基因测序技术的安全性和有效性,促进相关基因测序仪器、试剂和服务在技术上的相互协调和配合。

其次是通过规范基因合成过程中所得产品的质量检测方式及合格产品所应达到的要求,明确产品检测报告应具备的基本要素,从而建立起统一的基因合成质量要求。目前,华大基因正在这3项地方标准的基础上,参与美国FDA牵头组织的高通量基因测序SEQC标准,以实现基因测序结果的全球互认。与此同时,省标院已联合华大基因申报了“基因产业综合标准化建设试点”和“全国基因测序标准化技术委员会”,旨在通过建立专业的标准化组织,建立完善的行业标准体系,使基因测序和检测仪器装备通过标准化手段,实现产业规范化发展,进而掌握基因测序、质谱关键技术、生物大数据分析核算、测序人员能力水平、测序仪生产制造的国际标准话语权,推动我国生命科学应用走向国际化。

□ 本报记者 沈 洪。

基因 华大基因 创产

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