BioTalker BioTalker

生命科学,有意思!

北京时间1月10日凌晨,二代测序巨头Illumina在JP摩根健康大会上发布NovaSeq系列测序仪。Illumina总裁兼CEO Francis deSouza在发布会上说,在未来的某一天,NovaSeq有望将个人基因组测序价格从当下的1000美元降至100美元。当天Illumina股票的盘后价上涨23.47美元,涨幅达16.6%。

据Illumina介绍,NovaSeq系列包括NovaSeq 5000和6000系统,售价分别为85万美元和98.5万美元,相较于捆绑销售的HiSeq X 5的600万美元,和HiSeq X 10的1000万美元。NovaSeq不仅价格相对低廉,而且可以单独购买。这对于很多创业公司而言,无疑是个利好的消息。

QQ截图20170110171126

此外,NovaSeq系列可以测转录组、外显子、全基因组等,打破了HiSeq X只能测全基因组的限制。而且NovaSeq系列采用的是全新的可扩展测序架构,用户可以通过同时运行1个、2个或4个流动槽,实现完全根据需求灵活开机。如若配以高性能的流动槽,NovaSeq系列的数据产量可以达到HiSeq X的3倍以上。这也就意味着,NovaSeq系列测序仪的使用范围不再受限制了。

NovaSeq系列的强大测序能力,很快就获得了很多公司和科研单位的青睐。据STAT报道,目前有6家企事业单位订购了NovaSeq,他们分别是坐落在中国深圳的Haplox(海普洛斯),脸书创始人夫妇创办的Chan-Zuckerberg Biohub,哈佛和MIT的Broad研究所,坐落于休斯顿的贝勒医学院,文特尔的Human Longevity Inc和Regeneron制药公司。

其中海普洛斯一下订了10台。「我们2017有多点布局,所以买了10台,原计划是买HiSeq X 10,」海普洛斯创始人许明炎告诉奇点网,「(NovaSeq测序平台)快速,高效,成本更低,更利于推向临床。」

HiSeq X 10之痛

NovaSeq一经面市,受到冲击最大的应该是HiSeq X 10,这个在2014年将个人全基因组测序价格拉低到1000美元的划时代重器,给基因组学研究带来了前所未有的力量。

那么号称可以开启「百元基因组时代」的NovaSeq,会对HiSeq X 10的用户构成威胁吗?

Illumina在发布NovaSeq的时候,明确指出,NovaSeq主要是为那些想购买HiSeq X系列测序仪,但又不需要那么多台的企业设计的,可以单台销售。简单的说,是让更多的企业和实验室能够进入高水平基因测序领域。Illumina肯定也是希望通过这个途径多卖测序设备,毕竟它2016年比预期少卖出一套HiSeq X 10,导致其股价大跌。

然而,NovaSeq的测序速度、数据产量和使用范围是明显强于HiSeq X系列的,这是有目共睹的,而且测序设备也较HiSeq X系列便宜许多。这已经给购买了HiSeq X 10的用户带来了很大的压力。「从Illumina公布的数据来看,在今年NovaSeq可以做到比HiSeq X系列在数据产出的价格上便宜20%左右。」曾任职于Illumina的基云惠康创始人郝向稳告诉奇点网,「这的确给HiSeq X 10的用户带来很大压力的。」

▲NovaSeq与其他测序仪测序通量的比较(图:Illumina官网)
▲NovaSeq与其他测序仪测序通量的比较(图:Illumina官网)

根据Illumina对NovaSeq测序成本的估算,在目前最优的状态下,NovaSeq完成单个个人全基因组测序价格可以降低到800美元以下。

「NovaSeq虽然提高了通量、速度,降低了成本,但在数据质量上相比于HiSeq X并无实质提高,包括在增加读长和降低错误率上。」云健康基因科技首席信息官朱明赴说,「这些问题无法解决,意味着数据分析上还是存在相同的难度。」

如此看来,NovaSeq带来的并不是一次革命性的技术升级,HiSeq X的核心测序技术并没有被动摇。这也就意味着,对于HiSeq X 10用户而言,Illumina可以通过调整试剂费用等途径,保证HiSeq X 10在数据产出单价上与NovaSeq打平。至于HiSeq X系列的销售策略是否会发生变化,还有待进一步观察。

「百元基因组时代」到来尚需时日

deSouza在接受福布斯采访时明确表示,这个可以开启「百元基因组时代」的架构更多的是个蓝图,要真正迈入「百元基因组时代」,恐怕还需3-10年。

Scripps Health的遗传学家Eric Topol在接受洛杉矶时报采访时表示,Illumina释放出的100美元信息似乎有些投机,毕竟我们都知道我们会迈进「百元基因组时代」,但是什么时候实现,在谁的平台上实现,我们还拿不准。

▲HiSeq X 10
▲HiSeq X 10

Illumina此时推出NovaSeq,很难不让人想起华大基因在2016年底推出的600美金个人全基因组测序系统。「华大基因BGISEQ-500推出了600美元个人全基因组测序产品,率先将个人基因组测序推进到百美元时代,代表了国产测序仪的骄傲,作为行业内当之无愧的老大。」裕策生物创始人高志博说,「Illumina 借由NovaSeq的推出,喊出了将基因组测序降到100美元的目标,不管两者的竞争如何,测序成本的大幅下降的事实已经到来,将给整个行业带来巨大改变。」

实际上,从2005年二代测序技术出现,到2014年Hiseq X 10测序仪的出现,基因检测的成本和价格呈现出超越摩尔定律的下降趋势。但是最近三年由于Hiseq X 10测序仪对市场的绝对统治,测序价格并没有降低多少,而是出现了停滞,郝向稳与元码基因联合创始人田埂一致认为。

奇点网认为,华大基因测序设备的异军突起,使华大基因成为Illumina的有力竞争对手,不愿意降价的Illumina也别无选择。也正是这种良性的市场竞争导致测序成本的下降。

NovaSeq会带来什么?

根据Illumina公布的信息,目前NovaSeq只能用于科研,因此它短期内对已经处于临床阶段的基因检测不会有太大的影响。但是测序成本不断下降的趋势,必然会给行业带来一些新的变化。基因检测行业大咖是这样看待NovaSeq对行业影响的。

第一,去中心化。自从2014年illumina推出Hiseq X 10测序仪,测序从原来大部分中心化做,小部分在学校研究所和小公司的实验室做,转变为基本只在有Hiseq X 10的测序中心做,田埂说,「NovaSeq的出现基本上要改变这种局面,因为一台测序仪也可以相对低廉的进行高通量基因测序,测序行业的再次去中心化潮会出现。」

▲Illumina最新发布的NovaSeq 6000测序平台
▲Illumina最新发布的NovaSeq 6000测序平台

第二,行业会进一步延伸扩展。裕策生物创始人高志博认为,测序成本的下降意味着市场的增加,目前基因检测分析还主要用于肿瘤、NIPT等重大疾病和高价值分析,未来有可能会延伸到不那么重的疾病领域,例如感染、慢性病和正常人的基因检测,基因检测下游服务将呈现百花齐放的姿态,这是整个行业面临的重大机遇。另一方面,未来机会将更加青睐拥有基因数据核心分析能力和转化的公司,单纯依赖检测基因服务将难以为继。海量的数据结合人工智能也将碰撞出更多精彩。

第三,推动精准医疗发展。同样投入情况下,通量更高成本更低的NovaSeq能产出更多的数据,产出的这些数据必将极大的推动肿瘤基因组研究与精准医疗的发展,吉因加联合创始人易鑫说,「至于肿瘤患者的基因检测价格,它受多方面因素影响,目前还无法下结论,但总体趋势一定是大幅向下降的。」

第四,消费级基因检测利好。WeGene联合创始人陈钢表示,NovaSeq可以扩大研究规模,有希望发现得到更多,更可靠的研究成果。对于类似23andMe和WeGene这样的消费级基因检测服务,可以提供更加丰富的内容,支持更长期的解读更新和更多的第三方服务。

「百元基因组时代」会带来什么

现在看来,无论是10年还是20年,「百元基因组时代」迟早会到来,甚至最后会迎来「免费基因组时代」。那么,「百元基因组时代」会带来什么?

「测序成本的下降,使得无论是研究还是应用的瓶颈从测序成本转向了其他方面,比如,获取客户的能力。100美元的测序成本已经接近很多正在起步的直接面向消费者的消费级基因检测公司的获客成本。再比如,数据分析和存储能力。100GB的全基因组数据分析的成本也有几十美元,而每年的存储费用也有十几美元。当测序成本高达上千美元的时候,这部分的成本往往被忽视。测序成本下降到100美元之后,这些成本就变得越来越碍事。」陈钢说,「在降到100美元之后,测序成本的持续下降还会改变很多事情。比如,当测序成本,数据存储成本和样品存储成本三者的关系发生变化的时候,我们是应该存储数据还是保存样品?」

▲BGISEQ-500
▲BGISEQ-500

「很多年之前就有人说过,总有一天基因数据存储和分析的成本将比测序成本更高。现在,这个预言正逐步成真。海量基因测序数据的产生,使市场对云计算产生了巨大的需求。」朱明赴说,「与此同时,海量数据也对云计算平台提出了非常高的要求。目前急需解决的难题主要有:海量数据的上传和存储,平台的容错性和稳定性,海量数据分析挖掘的速度及准确性,个人基因数据的隐私保护,以及数据交换共享标准等。」

奇点糕预计,在接下来的5-10年里,数据的储存、传输和分析将成为限制科学家认识基因与疾病之间关系的主要障碍。因此这里面也蕴藏着巨大的创业机会,好像很多创业者已经起航了。

参考资料:

https://www.statnews.com/2017/01/09/illumina-ushering-in-the-100-genome/

http://www.forbes.com/sites/matthewherper/2017/01/09/illumina-promises-to-sequence-human-genome-for-100-but-not-quite-yet/#654b66fa690a

奇点分享微信

推荐阅读

发送