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三月底,J. Craig Venter因为“合成新生命体”而席卷各大媒体头条。余热还没有散尽,Venter参与创办的Human Longevity(HLI)又宣布获得了2.2亿美元的B轮融资。加上2014年获得的0.8亿美元A轮融资,这家成立于2014年的公司,短短两年时间,便跻身10亿俱乐部。

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HLI的创始人(左到右):“X大奖”基金CEO Peter Diamandis、J. Craig Venter、细胞治疗公司Celgene创始人Robert Hariri

去年年底,奇点曾经报道过HLI,当时我对它的生存还有丝丝担心,因为8000万美元的A轮融资,对于这家志向远大的公司简直是杯水车薪。没想到科学家兼商人的Venter兜售大概念的能力如此非同凡响。领投本轮融资的包括测序巨头Illumina,和细胞治疗巨头Celgene。

基因组

随着计算机技术的进步,DNA测序技术已经可以做到更快、更好的完成人类基因组测序了。HLI正在建设世界上最大的人类基因组测序中心。HLI采用的是Illumina的HiSeq X TEN测序系统,该测序系统通量极高,可以保证HLI每年数以万计的人类基因组测序需求。HLI计划每年完成4万人的基因组测序,最终的目标是每年完成10万人的基因组测序。

今年年初,HLI宣布启动癌症基因组学计划,开发患者生殖细胞和肿瘤细胞基因组分析产品。同时要对肿瘤细胞做RNA测序分析,研究突变基因的表达状况。HLI还与Adaptive Biotechnologies建立合作关系,利用Adaptive Biotechnologies的免疫测序平台immunoSEQ Assay分析患者的T细胞种类,为后续的治疗提供一定的指导意见。

微生物组

在收集人类基因组数据的同时,HLI的Biome Health部门也将收集同一批人的微生物组数据,该项目由Karen Nelson博士领衔。

微生物组由寄居在人体内(上)的所有微生物组成,无论它们有利于人体健康还是会导致疾病。通过更好地了解人体微生物组(肠道,口腔,皮肤,肺,以及身体其他部位),HLI计划开发改良的益生菌,先进的诊断和治疗方法,以改善人体健康。Karen Nelson作为J. Craig Venter研究所(JCVI)的总裁,在2006年带领团队首次开展了人类肠道微生物研究。 JCVI是美国国立卫生研究院资助的研究人类微生物组项目(Human Microbiome Project,HMP)的三大中心之一。

代谢组

人体代谢组研究的重要性主要体现在,代谢组是人体疾病最直观的反应,例如血液中葡萄糖、脂肪、氨基酸等物质浓度的变化,可能预示着某种疾病的发生。通过量化各种小分子化学物质,便于我们理解人体疾病发生的原因。代谢组学数据还可以分析环境、饮食等对人体的影响。所以,2005年《MIT科技评论》将代谢组学研究评选为“年度十大科技突破”。

研究人员认为,有必要了解人体代谢组的全貌。然后基于对人体代谢组的了解,可以把代谢产物浓度的变化与各种不同的疾病连接起来。例如,HLI在代谢组的合作伙伴Metabolon发现,血液中有13种化学物质浓度的变化,可能预示着肌萎缩性侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis;ALS)的发生。如果这一发现在大规模临床中被验证,今后便可以通过简单的血液化验检测ALS。

目前,HLI代谢组的研究主要由Metabolon代谢组学公司提供技术支持。HLI计划检测10000人体内2400余种化学物质的变化,寻找多种疾病与人体代谢组之间的关系。

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干细胞技术

干细胞是一类未分化的细胞,它可以在不同的组织器官中分化成成熟的特定细胞。干细胞的来源比较广泛,主要有以下几种,来自于胚胎早期的胚胎干细胞,来自于胎盘和脐带血、骨髓、脂肪组织、以及血液的成体干细胞。成体干细胞对人体生命过程中组织的修复和重建起到非常关键的作用。衰老组织表现出的成体干细胞缺陷或者不足,有可能为细胞治疗和基因治疗的关键靶点。

在联合创始人Robert Hariri的带领下,HLI正在从多个角度发力,希望利用干细胞治疗可以有效的延长人类的寿命。HLI开展的工作的前提理论是,当人体衰老时会有许多生理上的变化,包括基因组的降解。HLI会监测干细胞分化、正常衰老时的基因组变化情况,希望找出它们与疾病之间的关联。

信息技术

在采集足够的人体基因组,微生物组,和表型数据库之后。HLI将这些数据之间的生物学相关性作为关注重点。这部分工作,由前Google翻译团队机器学习专家Franz Och领导。

至于为何要选择Google翻译的Franz Och,Venter也有自己的一套独特的见解。Venter注意到,最初的Google翻译实际上是很烂的,翻译速度慢不是,更要命的是,它还不准确。于是Franz Och就构建了一个机器学习版本的Google翻译,它可以在网上搜寻所有互相转化的例句,然后根据这些例句学会翻译的精妙之处,在经历不断的优化之后,Google翻译可以在毫秒的速度下准确的实现翻译。

Venter认为,现在基因组的分析注释遇到同样的问题。现在几乎没有软件可以对比分析两个人的全基因组数据,更别说把一个人的基因组数据与所有人的进行比对了。这种大规模的对比分析,对于理解人类基因组信息是非常重要的。在不久的将来,这种毫秒级的对比分析,将有助于医生对患者做出快速、精准的诊断,甚至可以为医生提供快速的治疗决策。

因此,作为HLI的首席数据科学家,Och将带领团队开发新的统计遗传学,生物信息学和数据挖掘算法,作为探索相关性的工具。这部分工作是HLI探索人类衰老原因,寻找抗衰老基因最关键的一部分。由于需要分析的数据体量庞大,该项目前将与圣地亚哥超级计算机中心展开合作。

同时,为了加强基因组领域的工作,2015年11月底,HLI收购了基因组注释公司Cypher Genomics。Cypher已经建立了一种自动化、可扩展的基因组注释平台。收购Cypher之后,HLI对测序结果的解释能力将得到加强。

据HLI透露,本轮融资主要用于公司的扩张和产品线的完善。具体包括扩张HLI临床研究中心Health Nucleus,比对分析已经获得的20000多例全基因组数据,继续推进癌症基因组学计划。

此外,HLI新成立的Health Nucleus除了采集上述数据之外,还将在通用电气和CorTechs实验室的支持下,开展人体全身MRI分析;在ProKinetics的支持下,开展人体步态评价;借助3dMD技术平台,对人体做全身数字评估;使用ResMed、iRhythm和InBody分别监测睡眠质量、心率和身体成分。

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HLI认为自己是第一家“集万千高科技于一身”的公司。HLI意欲使用基因测序、蛋白组、代谢组、微生物组、信息、干细胞治疗等先进技术,建立世界上最全面的人类基因型和表型数据库,以解决与衰老有关的人类生物学衰退疾病。这就是Venter和HLI的野心。

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