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观察|个人全基因组测序降至100美元以内,国产设备市场占有仍在途中

2024-06-20 09:26:15      点击:811
原标题:观察|个人全基因组测序降至100美元以内,观察个人国产设备市场占有仍在途中

上世纪末至本世纪初,全基美国、因组有仍英国、测序产设场占日本、降至法国、美元德国和中国等6国科学家用了13年时间完成第一个人类全基因组图谱时,内国彼时花费了将近30亿美元。备市而和很多行业一样,途中基因科技产业能否蓬勃发展,观察个人成本是全基关键因素。

将单人全基因组测序成本降至100美元,因组有仍这是测序产设场占行业目标。2月8日,降至澎湃新闻记者从国产基因测序设备领域龙头深圳华大智造科技股份有限公司(下称华大智造,美元688114)方面获悉,美国当地时间2月7日,在AGBT(基因组生物学技术进展会)上,该公司发布了新款测序仪——超高通量测序仪DNBSEQ-T20×2(下称T20)。

据介绍,一台T20单次运行通量达42Tb(PE100,即高通量双端测序、每端各测100bp)或72Tb(PE150),是常规超高通量测序仪的4.5-7倍。以PE100为例,单次运行可产生最高42Tb的数据、相当于420例人全基因组(WGS,30×Coverage)。按照全年300个工作日计算,T20每年可完成高达5万例人全基因组测序。

综合目前公开披露信息来看,T20刷新了全球基因测序仪通量的新纪录。更为重要的是,其超强生产规模使得超级测序工厂成为可能,从而使得单例成本可降至100美元以下。

华大智造首席运营官蒋慧博士此前在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者采访时表示,如果测序技术做到足够自动化、通量足够高、成本足够低的话,会使得我们的产品在全球极具竞争力。低成本也将使得该技术在更多领域扩大应用,蒋慧以农业领域为例,测序在农业育种这块就有一些特点,比如对通量要求非常高,一旦有适用于农业育种场景下的核心工具,那就可以进一步去提升我们国家在品种选育方面的能力和水平。

20年:测序成本30多亿美元降至100美元以下

在华大智造的官网介绍中,称超级测序工厂DNBSEQ-T20×2是为满足最具挑战性的测序需求而生,旨在为世界各地的大规模基因组项目提供助力,为多组学在人类健康与疾病中的研究和应用提供工具。

在T20所构建的超级测序工厂中,配备了开放式的并行处理系统,可以在短时间内将测序生产规模提升至新的量级,同时支持6张超大尺寸的测序载片上机运行,每张测序载片既能独立运行不同的测序读长和测序应用,还能够支持混合测序。这也意味着其能最大程度提高测序效率和测序规模。

对其测序成本的降低,华大智造称,T20采用了创新的浸没式生化反应技术,即直接将载片浸没在试剂槽中进行生化反应,反应均匀且稳定;同时试剂槽中的测序试剂可以支持载片的多次浸泡,从而实现了将耗材成本降到极致的目标。数据测算得出,在完成5万例人全基因组测序基础上,可将单个人全基因测序成本降低至100美元以内。

华大智造称,目前,基于T20平台可展开WGS(全基因组测序)、WGBS(全基因组甲基化测序)、单细胞测序和时空组学测序等多种应用,能更好地满足基于超高通量测序的科学研究与临床研究的需求,推动基因组学、多组学和时空组学的大规模测序研究项目的展开,为基因科技的未来提供更多可能。

华大智造首席科学家Rade Drmanac博士在上述T20发布现场表示,其希望T20能够为全球基因科技的发展和普及赋能,加速人类在基因组学领域的理解和医学应用的进展,造福人类健康。

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实际上,自2000年6月26日,美国、英国、法国、德国、日本和中国6个国家超过3000名科学家宣布,基本完成了人类基因组工作草图之后,测序技术即在不断追求更高通量、更低成本的过程中不断拓宽应用边界。

彼时第一个人类基因组草图的绘制耗时13年,所用总资金超过30亿美元。而在2007年,第一个中国人的基因组则耗时数月、耗费300万美元。以临床应用为例,测序成本和该领域的应用匹配也是发生在2010年之后。二代测序技术(NGS),也就是高通量测序技术,大大降低了测序成本并大幅提高了测序速度。2015年开始,高通量测序技术在国内开始大规模推向临床。

然而,成本仍然是临床应用的桎梏。以罕见病为例,80%左右均为遗传性疾病,从快速、精准诊断层面上而言,全基因组测序,对罕见病的破解其实是一种很好的技术手段,但过去考虑到成本原因,此前并没有做大规模的测序。深圳华大基因科技服务有限公司副总经理白茗洲此前在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者采访时即表示,随着测序技术的发展和测序仪器平台的国产化,促使测序价格会进一步降低,全基因组检测将会成为一个主力检测手段。

全球最大基因检测设备、检测耗材提供商因美纳(Illumina)全球高级副总裁兼大中华区总经理李庆此前在接受媒体采访时也谈到,基因测序技术成本降到一定的程度,临床就开始大量的接受。随着成本的进一步下降,无论是国家医保政策的考量,还是普通百姓按需消费,都将成为可能。

在去年11月举行的第五届中国国际进口博览会期间,因美纳将最新的高通量测序仪NovaSeq™X Plus进行全球首展、亚洲首秀。NovaSeq™ X Plus也被称为是因美纳史上通量最大、产能最高、可持续性最强的测序仪。据介绍,NovaSeq™ X Plus的测序通量提升至上一代测序仪的2.5倍,每年可以测序超过2万个人类标准全基因组。

李庆当时称,这意味着测序效率将进一步提升,并且单个人类全基因组测序成本将再次下降,从五年前的600美元进一步降低到200美元。其也同样强调,成本的降低将促进基因测序技术在科研和临床领域的应用与普及,在大规模人群研究、现代农业应用、药物研发、罕见病诊断、肿瘤早筛、液体活检等多个领域的技术开发与优化升级有望实现新的突破。

上市后首份年度成绩单喜忧参半,产品去年正式进入美国市场

华大智造主攻被称为国之重器的基因测序仪。该公司成立于2016年4月,由华大集团原本的测序仪板块独立拆分而来。该板块则源于2013年,当时华大收购了美国Complete Genomics公司(下称CG公司),获取核心专利技术,随后组建测序仪研发团队,实施国产技术转化。

值得一提的是,经历了引进、消化、吸收、再创新的完整过程后,华大智造目前已成为全球三家能自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业之一。2022年9月,华大智造正式在上海证券交易所科创板挂牌上市,上市首日收盘价为100.00元/股,上涨14.71%。截至2月8日收盘,该公司股价为113.51元/股,上涨0.14%。

该公司目前主要产品及服务涵盖基因测序仪业务、实验室自动化业务、新业务三大板块。华大智造1月底披露的2022年年度业绩预告显示,2022年年度实现归属于母公司所有者的净利润为19.39亿元到20.18亿元,和上年同期相比(同比)增加300.95%-317.29%。然而,预计2022年年度实现归属于母公司所有者的扣除非经常性损益的净利润1.99亿元到2.69亿元,同比减少45.44%-59.64%。

报告解释称,非经常性损益较上年同期增幅较大,主要系公司及子公司与因美纳就美国境内的所有未决诉讼达成和解,子公司CG公司收到因美纳支付的3.25亿美元净赔偿费。

此前的2022年7月15日,华大智造宣布公司与因美纳就美国境内的所有未决诉讼达成和解。根据协议条款,双方将不再对美国加州北部地区法院和特拉华州地区法院的诉讼判决结果提出异议。基于此,因美纳向CG公司支付3.25亿美元的净赔偿费。此外,华大智造将撤销在加州北部地区法院对因美纳的反垄断诉讼。因美纳将获得华大智造及其子公司CG公司的双色测序技术(Two-color sequencing technology)系列专利授权。

华大智造彼时宣布,将于2022年8月开始在美国销售其基于CoolMPS技术的相关测序产品,这也意味着华大智造产品将首次正式进入美国市场。双方当时同意,未来三年,在美国境内将不会就专利侵权以及违反美国反垄断法或不正当竞争起诉对方及其客户,也不对现有测序平台可能造成的损失进行索赔。

而在近4个月后的2023年1月9日,也就是第41届摩根大通医疗健康大会(J.P. Morgan Healthcare Conference,下称JPM大会)期间,CG公司宣布华大智造全线测序产品在美国市场开售。

在此次的AGBT现场,华大智造也宣布在美发布旗下G系列的最新型号测序仪DNBSEQ-G99,该款基因测序仪于去年第三季度对外发布,系全球同等通量测序仪中速度最快的机型之一,适用于靶向基因测序和小型基因组测序,整机通量8-48Gb,实现了12小时、PE150测序数据的产出。

不过,尽管目前在美国市场的障碍已暂时清除,华大智造未来在该市场的前景仍存在一定阴影。据外媒此前报道,美国政界有声音对中国基因测序设备进入美国市场持反对意见,理由则主要是为本国基因数据安全担忧。

截至目前,华大智造基因测序仪及配套设备主要产品型号有DNBSEQ-Tx系列(重点应用于大人群基因组测序项目)、DNBSEQ-T7系列(重点应用于大中型测序项目)、MGISEQ-2000系列(重点应用于全基因组、外显子组、转录组测序等),MGISEQ200系列(重点应用于小型基因组测序,靶向DNA和RNA测序,低深度全基因组测序)、DNBSEQ-G99系列(重点应用于靶向捕获/多重靶向测序,小型基因组测序,甲基化测序)以及DNBSEQ-E25系列(重点应用于病原快检、小型基因组测序、靶向测序)等。

华大智造在今年1月披露的一份投资者关系活动记录表中援引第三方数据称,预计到2030年,中国基因测序仪及耗材市场将达到303.9亿元的市场规模,2019-2030年复合增长率达19.7%。国内市场当前主要由因美纳和华大智造占比较高,2019年数据分别约占比62%和25%。

该记录表同时显示,截至2022年9月30日,华大智造全球装机量呈稳定增长趋势,其中公司测序仪海外装机有一定的增长空间;实验室自动化设备装机已经取得一定成效,海外装机占比取得相当比重规模。

华大智造在2022年年度业绩预告中还提到,公司围绕生命数字化进行全方位布局,持续加大在基因测序仪及配套设备、高密度测序芯片耗材、自动化样本处理系统和远程超声机器人等领域的技术和产品创新及研发,研发投入较上年同期增加约2亿元。

不过,华大智造在2022年的毛利率较上年同期下降约10个百分点。公告中称,主要原因系与新冠病毒检测相关的仪器设备及试剂耗材的供求关系有所缓解,公司毛利率较高的产品销售结构及价格调整所致。

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