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文章来源: 发布日期:2021-10-14
近日,纳米孔基因测序企业今是科技宣布完成超亿元B轮融资。本轮融资由华创资本领投,红杉中国、国药资本、荣安创投、惠远资本、取势成长基金,以及老股东苇渡资本、达润资本跟投,资金将用于纳米孔基因测序仪的研发和商业化。
今是科技致力于让基因测序成为精准医疗的常规手段,公司基于“边测序边合成”技术路线研发的纳米孔测序仪,解决了基因测序成本高、效率低,数据质量不佳的痛点,可实现“几小时、几百元”进行人类全基因组测序的目标,有望推动纳米孔测序仪在临床广泛应用。
此前,今是科技已经完成了凯风创投独投的天使轮融资,以及苇渡资本领投的A轮融资。
今是科技CEO苏云鹏表示:“随着纳米孔测序应用场景越发明确,想象空间越来越大,资本和产业界对该赛道的关注度日益提升。近日,牛津纳米孔申请上市,行业更是进一步火热。今是科技突破了主要技术障碍,拥有纳米孔测序仪完全自主知识产权,掌握芯片超大规模集成技术,成本极具竞争力。在此情况下,投资方自然对以今是科技为代表的纳米孔测序企业青睐有加。”
低成本、高效率、高数据质量是基因测序蓬勃发展的前提
据BBC Research数据显示,2010年-2019年全球基因测序市场规模呈现连续增长趋势,增速普遍超过10%,2019年全球基因测序市场规模约为126亿美元。苏云鹏表示:“基因测序大规模进入临床后,市场容量预计将超过6000亿美元。”
以因美纳为代表的二代测序(NGS)技术是目前基因测序市场的主流。在2006年到2015年期间,NGS检测成本以超摩尔定律的速度下降,人类全基因组测序成本从1000万美元降低至1000美元。
“临床对基因测序价格十分敏感,通常认为成本需降到100美元才能推动临床大规模应用。但2015年到现在,NGS技术检测成本下降速度缓慢,仅从1000美元降到约500美元,关于如何将成本进一步降至100美元,仍没有一个清晰的技术路线。”苏云鹏谈道。
此外,短读长导致NGS只能覆盖人类基因组约85%的区域,但越来越多的证据证明其不能很好的覆盖的15%(特别是其中的结构变异等区域)与疾病的发生发展有更密切的关系。NGS对结构变异等区域解读能力有限,限制了基因测序在精准医疗领域的应用。
效率低也是NGS技术存在一大痛点。从采样到出具报告,NGS需要3天左右的时间。
除NGS外,单分子荧光、纳米孔测序等基因测序新兴技术的出现,为解决高成本、低效率、低数据质量问题提供了曙光。
单分子荧光采用“单分子边合成边测序”技术路线,具有数据质量高、长读长等优点,但检测成本约为因美纳NGS技术的6倍。以牛津纳米孔为代表的纳米孔测序采用“直接测序”路线,长读长,成本低于单分子荧光,但数据质量缺陷对于大规模进入临床领域造成了较大障碍,在实现超大规模集成上也受到技术原理带来的限制。
总的来说,NGS、单分子荧光、纳米孔测序技术各有优劣,还未能满足临床应用对基因测序技术的全方位高要求。
成本、效率、数据质量是基因测序和精准医疗行业蓬勃发展的前提。是否存在成本低、效率高、数据质量高的“完美”测序技术?今是科技创立的初衷,就是瞄准基因测序痛点,以纳米孔测序仪为基础,突破测序技术在成本、效率、数据质量上的桎梏。
创新“边合成边测序”路线,加速纳米孔测序在临床落地
今是科技创始团队为同学和多年好友。首席科学官邹耀中博士曾任罗氏纳米孔测序部门高级主任科学家,为纳米孔测序仪性能提升到商用水平做出了重要贡献。CEO苏云鹏曾任世界500强企业高管,完成了多个国家级研发项目。芯片总监蒋可先后主导设计了数十颗商用芯片。
今是科技CEO苏云鹏
据苏云鹏介绍,今是科技在生化系统、半导体芯片、MEMS芯片三个主攻方向上做了一系列创新,在纳米孔测序赛道已形成核心技术壁垒。
其中,生化系统是纳米孔测序的核心。今是科技研发的生化系统可消除测序过程中产生的虚假信号,提升单次测序准确率上限,并可将校正测序准确率(consensus accuracy)提升到99.99%以上,突破当前纳米孔测序技术无法提供足够的测序准确率满足临床应用的限制。
半导体芯片是支柱,决定了纳米孔测序的成本有多低,效率有多高。公司自主研发的半导体芯片在保证高精度和高采样率的同时,实现了极低的单元面积和功耗。
MEMS芯片是供纳米孔蛋白及其它生化组分发挥作用的平台,通过对支撑生化系统发挥功能并收集信号的超级电容电极实现微米化,结合极低单元面积的半导体芯片,每个平方厘米可集成超过100万个测序单元,使一块芯片有超过千万个测序通路,保证了测序低成本和高效率。
依托在生化系统、半导体芯片和MEMS芯片上的创新,今是科技构建了一条拥有自主知识产权的“边合成边测序”技术路线,在大幅降低测序成本、提升数据质量和提高测序效率等核心要求上展示了极为诱人的前景。
与其他测序技术路线相比,“边合成边测序”拥有低成本、高数据质量、高效率等优势,可望将人类全基因组测序成本从1000美元降到1000元人民币以下,在几小时内完成原本需要几天才能完成的人类全基因组测序,数据质量能够满足临床广泛应用的需求。
目前,今是科技已经完成纳米孔基因测序仪工程样机的研发。接下来,今是科技会聚焦非临床市场,推出拥有50万通路的中通量纳米孔测序仪,之后公司将针对临床市场,推出一款拥有千万通路的超高通量纳米孔测序仪,全面进军临床市场,实现让基因测序成为精准医疗的常规手段,提升人类健康水平的公司愿景。
华创资本合伙人卢汉杰表示:“华创资本非常看好今是科技在纳米孔测序仪生化、系统、芯片、专利和知识产权等领域的积累,期待低成本、长读长国产测序仪在各大领域的应用未来的发展空间。同时也希望纳米孔测序能够继续在个性化治疗、基因组及多组学、疾病早筛及监测等领域做出底层贡献,帮助医疗行业、以及其他各行各业探索更多未知的应用。”