【钻石生技投资分析室】专家观点/生医三领域 迈入新纪元
经济日报 钻石生技投资 张翼中提供
今年,基因体学(Genomics)、蛋白体学(Proteomics)与代谢体学(Metabolomics)研究,陆续传来重大的突破性进展。1月间,Nature Biotecnology期刊揭露,美国加州大学圣塔克鲁兹分校与美国人类基因体国家研究中心(NHGRI)携手,利用手机般大小,价格只要1,000美元的手持式定序装置-MinION,以1,000美元的成本,在几天内完成人类全基因定序,所得资料量高达912亿DNA单元(Bases),序列经重组比对后确认准确率超过99.8%,堪称“基因体学”大突破。
1990年美国发起“人类基因组计画”,整合全球超过1,100位科学家,在耗费近30亿美元后,终于在十年后解出人类的基因图谱。今昔对照,相去何啻千里。
MiniON又称为第三代DNA测序技术,生产公司Oxford Nanopore Technologies (简称ONT),是2005年在牛津大学支持下所设立,更于去年被选为全球50大最聪明企业之一。ONT的革命性技术颠覆过去的DNA测序方式,不需昂贵的聚合或特殊萤光核酸原料,而是让DNA通过一个人工有机奈米孔(Nanopores),藉由通过时的电流讯号来判读序列组成。此技术大幅降低了仪器建置与定序成本,更达到惊人的速度与定序长度。
统计NCBI上的核酸定序资料库可以发现,今日资料库与20年前相比,已大增了近2000倍,而自2002年次世代定序上市以后,资料量更是快速累积。今年2月,次世代定序的累积资料量已正式超越过去传统定序的资料总和,达2.6兆个定序单元。根据分析机构TheBusinessTactics预测,核酸定序市场将以年增18.7%的速度稳定成长,并在2021年达到138亿美元的市场规模。可预见,ONT的奈米孔技术将将挑战Illumina与Pacbio的产业霸主地位,今年ONT市值从初创时的100多万美元,暴增为20亿美元的巨兽。
今年6月“蛋白体学”研究也传重大突破,英国剑桥大学和美国默沙东(MSD)大药厂所组成的跨国研究团队,在Nature期刊发表史上第一个人类血浆蛋白质图谱,该研究累积3,300位正常人血液样本,在分析各样本中超过3,600种蛋白质含量与受测者基因图谱资料后。
研究团队发现了1,927种基因变异会分别影响1,478种血浆蛋白的含量,其中有89%的相关性前所未见。
根据Grand View Research的统计,目前血液检测市场规模高达一年515亿美元,而人类血浆蛋白质图谱所带来的众多新靶点与诊断标记,可能将使相关产业出现重大变革。此资料库后续衍生的新药开发或是精准医疗应用,更可能带来巨大的商业利益。
製作出这份人类血浆蛋白质图谱的幕后功臣,是一间2000年成立的美国企业SomaLogic,深耕适体(Aptamer)检测多年,开发出一种名为SOMAscan的平台技术,可一次检测并定量超过5000种血浆蛋白。因此,SomaLogic与许多国际顶尖药厂如诺华或是默沙东等,都有使用其平台进行药物靶点发现的合作案进行中。中国知名的健康云端资料库企业-iCarbonX,也在前年注资1.62亿美元,并将SomaLogic拉进入云端健康资料联盟。
今年4月Nature Biotecnology揭露,由美国克利普斯研究团队所发表的“代谢体学”研究,搭配多种检测技术,整合出一个可行性极高的分析策略称为“活性代谢物筛选”,成功解析复杂的人体代谢物并找出多个与临床疾病相关或具有特殊功能的代谢物分子。
代谢体虽是距离临床表征最近的一门科学,然而由于牵涉程面广,组成物复杂,因此一直被认为是生物医学的“最后一哩”。过去,科学界虽知基因体与蛋白体变化,但却一直无法连结到代谢体,而克利普斯研究所的技术有望解决此困境。
生物科技已开始进入不同的时代,未来的生技医药研究势必广泛结合各种体学(Omics),并以此为基础,进行更有效率的药物标靶筛选与药物研发,更全面地了解药物机制以及更精准的投药治疗。新技术正在带来巨变,台湾生医产业应做好准备,这是挑战也是机会。
(作者是钻石生技投资分析室张翼中分析师)