王琳琳+李亞紅+肖思思
中游服務市場是基因產(chǎn)業(yè)鏈市場增長最快的部分
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隨人類對基因信息的進一步認識,再過15年,就不叫生物經(jīng)濟時代,而應該叫基因經(jīng)濟時代了。”一位國家有關(guān)部門分管生物產(chǎn)業(yè)負責人說。
無論各界對“精準醫(yī)學”的概念有著怎樣的理解,一個共識是:基因組學的發(fā)展是其基礎。
縱觀生物科學發(fā)展過程,尤其是1990年實施人類基因組計劃以來的發(fā)展歷程,儼然已經(jīng)形成一個由基因測序、生物信息分析和臨床應用三個環(huán)節(jié)組成的基因產(chǎn)業(yè)鏈條。
有望迎來免費時代
高通量測序技術(shù),又稱二代測序技術(shù),可以一次完成數(shù)十萬到數(shù)百萬條DNA分子的序列測定,技術(shù)發(fā)展日趨成熟,對“人類基因組計劃”時期的一代傳統(tǒng)測序技術(shù)進行了革命性創(chuàng)新,被美國麥肯錫咨詢公司評為“決定未來經(jīng)濟12大顛覆技術(shù)”之一。
“基因空間”創(chuàng)始人、基因產(chǎn)業(yè)觀察者羅奇斌博士表示,測序技術(shù)的飛速進步對基因產(chǎn)業(yè)帶來兩大深遠影響:一是測序成本急劇降低,在過去的15年里,基因測序費用的下降是摩爾定律的1000倍,從每個人類基因組1億美元,降到僅需1000美元,不久的將來甚至有望迎來“免費時代”;二是測序速度大幅提升,平均每日可完成的堿基對數(shù)量也逐年呈指數(shù)倍增長。
市場研究機構(gòu)BCC Research分析顯示,2013年全球基因測序市場規(guī)模達45億美元,預計2018年可達到117億美元。未來幾年,全球基因測序市場將保持21.2%的年復合增長率。
中國基因測序產(chǎn)業(yè)的商業(yè)應用開始于2011年。時至今日,基因測序產(chǎn)業(yè)應用已覆蓋腫瘤檢測、遺傳病篩查、藥物和生物標志物發(fā)現(xiàn)、分子流行病學、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域。
基因測序市場的逐步成熟使得產(chǎn)業(yè)內(nèi)部分工日漸明晰。從產(chǎn)業(yè)鏈條看,上游是設備儀器和耗材供應企業(yè),中游是測序服務提供商、生物信息分析處理企業(yè),下游是面向科研機構(gòu)、醫(yī)院、臨床檢測中心、藥企等各類終端用戶的專業(yè)服務。
中游的紅海與藍海
中游服務市場是基因產(chǎn)業(yè)鏈市場增長最快的部分。
美國基因測序公司Illumina預估,基因測序服務市場容量有200億美元。其中,腫瘤學120億美元,復雜病癥、農(nóng)業(yè)基因等生命科學50億美元,孕婦和新生兒檢測等生育和基因健康20億美元。
“我國基因測序服務與全球發(fā)展基本同步,目前上千家基因測序企業(yè)大多集中在產(chǎn)業(yè)鏈中游,百花爭艷,競爭激烈。”紅杉資本中國基金董事總經(jīng)理楊云霞說。
科研院所是其主要服務客戶,由于科研服務市場空間有限,越來越多測序公司開始瞄準生育健康、重大疾病、制藥等臨床應用細分領(lǐng)域,拓展市場蛋糕。
如何將基因測序的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有用信息,輔助醫(yī)生出具科學的診斷報告?專家表示,生物信息分析處理工作至關(guān)重要,這就催生了產(chǎn)業(yè)中游的另一大市場主體——專注數(shù)據(jù)存儲、分析、解讀服務的企業(yè)。
中科院院士、中科院生物物理所研究員陳潤生說,當前獲取基因、蛋白、代謝等各種組學數(shù)據(jù)的技術(shù)日漸成熟,下一步的關(guān)鍵是生物信息學的解讀,即通過數(shù)據(jù)挖掘,尋找健康人與病人在分子水平上的差異,建立這些差異與已知疾病的關(guān)系,指導臨床診斷,發(fā)現(xiàn)藥物設計分子靶標。
中游生物信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?,但涉足企業(yè)不多,諸多短板待補。例如,缺乏通曉生物醫(yī)學和計算機科學的復合型人才,缺少能精準解讀數(shù)據(jù)分析結(jié)果、出具臨床診斷報告的遺傳分析師等。
經(jīng)過多年努力,針對精準醫(yī)學面臨的存儲、計算、解讀問題,中國科學院計算所推出了24小時之內(nèi)就能生成臨床分析報告的生物信息分析平臺“晶云”。
“測序后,數(shù)據(jù)分析和解讀最難,解讀得好不好、是否準確取決于數(shù)據(jù)庫好不好,所以必須要跟臨床數(shù)據(jù)、遺傳數(shù)據(jù)緊密結(jié)合起來?!薄熬г啤表椖控撠熑粟w屹研究員說。
趙屹介紹,在精準醫(yī)學中,醫(yī)生既是出口,也是入口,中間加上基因檢測和數(shù)據(jù)分析、解讀,就形成了一個閉環(huán)。目前測序在臨床應用上的發(fā)展相對成熟,但是生物信息分析及解讀的發(fā)展亟待加速,針對臨床醫(yī)生的培養(yǎng)更是亟待加速。
臨床需求持續(xù)釋放
基因測序是一次技術(shù)革命,其臨床應用領(lǐng)域非常廣闊,主要包括無創(chuàng)產(chǎn)前篩查、胚胎植入前檢測、腫瘤個性化用藥指導、遺傳性疾病風險預測、新藥研發(fā)等。目前,無創(chuàng)產(chǎn)前篩查領(lǐng)域應用最為成熟,是一片未被充分開發(fā)的藍海。
2012年1月,華大基因及下屬天津華大醫(yī)學檢驗所與天津市衛(wèi)計委展開全面合作,在天津市區(qū)及周邊15個區(qū)縣開展無創(chuàng)產(chǎn)前篩查。
截至目前,天津市已累計檢測5萬多例,檢出各類染色體異常近500例;按每例染色體異常患者平均會為社會帶來45萬元額外經(jīng)濟支出計算,無創(chuàng)產(chǎn)前篩查相當于為社會挽救潛在經(jīng)濟損失超過2億元。2016年3月,在天津市,將無創(chuàng)產(chǎn)前篩查作為出生缺陷預防措施之一的孕婦人群覆蓋率已超30%,初篩人群比例逐年增高,被稱為“天津模式”。
基因測序是一種技術(shù)革命。圖為研究人員在華大基因樣品制備實驗室內(nèi)工作。
除優(yōu)生優(yōu)育和生殖領(lǐng)域之外,腫瘤、心血管等發(fā)病機理復雜的大病種也為基因測序的臨床應用提供了巨大市場空間。
統(tǒng)計顯示,我國是世界癌癥死亡數(shù)最高的國家,2015年新增患者400多萬。專家認為,腫瘤病人數(shù)量眾多且持續(xù)高發(fā),為基因測序在腫瘤領(lǐng)域的應用奠定了基礎。
“目前臨床亟需基于基因測序的腫瘤風險預測、個體化用藥指導、耐藥監(jiān)測、復發(fā)監(jiān)測和靶向診療?!敝袊こ淘涸菏?、中日友好醫(yī)院院長王辰說,與傳統(tǒng)病理分型不同,將腫瘤、心血管等復雜疾病按基因“分型”的概念已得到廣泛認可,根據(jù)患者基因特征所開展的“個體化治療”將是未來臨床治療的主流。
中國工程院院士王紅陽說,肺癌個體化分子靶向治療最顯著的優(yōu)勢就是精準,借助基因測序技術(shù),可以找到肺癌特有的靶點,進而對癌細胞實施精準打擊。個體化治療可避免患者通過“以身試藥”的方式選擇有效方案,節(jié)省治療花費,降低藥物毒副作用的發(fā)生率,患者的生存期和生活質(zhì)量也能明顯提高。
作為投資人,楊云霞給記者算了一筆賬:每年我國新增肺癌人數(shù)100萬人,假如用二代測序取代傳統(tǒng)的單基因、單位點檢測,那么以一次檢測4000元計算,單是初次個體化用藥指導的市場容量就有400億元,這還不包括后續(xù)的耐藥和復發(fā)監(jiān)測等。
專家預測,隨著基因技術(shù)的不斷突破和商業(yè)化的逐漸成熟,如果基因突變患者都能按照規(guī)范進行基因檢測,腫瘤基因測序市場規(guī)模超過千億元只是時間問題。