【NGS接龙】23GENEBANK钱夔:投身基因检测,身负责任无畏噪音
由测序中国发起的“NGS十周年接龙”活动春节前的最后一波正在来袭。今天,由23GENEBANK高级科学家钱夔来分享他与NGS的故事和感悟。
2005年,还是南京大学生命科学学院大三学生的我有幸加入医药生物技术国家重点实验室主任华子春教授的课题组,在庄红芹博士(现南京大学副教授)的指导下,研究肿瘤细胞的凋亡通路。在这期间,我学习了很多现代细胞分子生物学和细胞生物学实验技术,还参与高通量蛋白质筛选平台的工作。当时“高通量”这一概念还不广为人知,需要的研究经费也很高昂,只有少数实验室才能开展相关实验。我们的平台利用到了非常先进的图像自动识别和算法,使我意识到,生物医学研究不仅仅限于实验工作,计算生物学是一个新兴的发展方向。
2007年本科毕业后,我去了芬兰赫尔辛基大学医学院的芬兰癌症研究中心课题组做研究助理,研究肿瘤细胞对新生血管的作用机理。这期间使用了大量国际最先进的实验方法和技术手段,其中就包括当时非常火热的shRNA基因干扰技术,对干扰后的细胞采用高通量的筛选技术,可以大大地缩短时间,节省大量的人力和材料。因此,我推断高通量技术是一个必然的发展方向。
三年的实验室研究工作,让我体会到了生物信息学对科研的推动力,再加上对电脑技术的兴趣,促使我在学习了相关的数学和计算机课程后做了一个大胆的决定:将自己的研究方向从传统的生物和医学研究转到计算生物学和生物信息学。
2008年底,我加入了赫尔辛基大学生物技术所DNA芯片和测序中心,师从芬兰研究芯片和高通量测序的泰斗之一Petri Auvinen。那时,各家的测序平台才刚刚面世,主流的DNA/RNA高通量研究技术还依赖芯片。
在当时,相比数据质量和后续分析都尚待优化的NGS测序平台,芯片已经经过十余年的发展,在价格、质量和数据分析上都占有优势。但我的导师Petri 依然毫不犹豫地购买了Roche的454测序仪,后来又陆续添置了LifeTech的SOLiD,Illumina的HiSeq MiSeq以及PacBio的第三代测序仪。在Petri的指导下,我分析过这些平台的各种类型数据,熟悉各种文库构建方法和工作原理,并与当地的学术界和工业界开展很多相关合作。
2013年博士毕业后我去了丹麦诺和诺德基金会的基础代谢研究中心,这个中心由Juleen R. Zierath和Oluf B. Pedersen领导。Juleen从2011起担任诺贝尔委员会成员,现任生理医学部主席,在代谢相关疾病方面有非常高的学术声誉;Oluf拥有丹麦数千人的全外显子数据,和华大基因前任CEO王俊在科研上有密切合作。他们开展了很多和代谢相关的实验课题,全面采用各种测序手段从DNA、mRNA、小RNA、甲基化和染色体结构等多层面综合分析,我在其中负责NGS数据的分析和软件平台的研发。
华大在欧洲的总部设立在生命科学非常发达的北欧,所以我在北欧的8年时间里,对国内测序行业也一直保持密切关注。2014年以后,随着更低的测序成本和更多的科研成果的出现,我认为科技服务于个人市场的时机已经到来。
2015年,是基因检测在国内风风火火开展起来的一年。在国家政策各种支持下,各种基于NGS技术的公司像雨后春笋,层出不穷。我回国后,因缘际会遇到了23GENEBANK公司的投资人兼创始人之一的罗亮。他是一位不折不扣的魅力大叔,有着25年的生物行业从业经验。十几年前,当时还在安玛西亚中国有限公司(后被GE生命科学收购)任职的罗大叔,成功引入了中国市场上第一台测序仪——MegaBACE 1000大通量测序仪,全程参与促成了这个历史性的跨步。对这个领域的发展与变迁,他同样保持了长期的观察和热情。
与其他新创公司强调激情、求快不一样的是,这家公司强调的是充分的产业经验和冷静的全局观,而其中的产业经验不仅仅局限在生物领域,也包括对整个宏观环境的趋势判断。我们认为,NGS在个人健康市场的天地中大有可为。
“讷于言而敏于行”是靠谱大叔们的做事风格,或许与这个激进的时代有点格格不入,但是专心和专注,对从事科研领域事业的人来说,非常重要。23GENEBANK始终坚持只提供“科研级别”产品的理念,这也是我最终决定与这位大叔及他背后的团队一起并肩作战的原因。
行业内的主流业务模式,正从科研服务类的业务,逐渐扩展到实际应用类的市场,但依然没有摆脱原有的思维模式。科研类讲究出新,追求与众不同,从有限的数据就可以得出结论(比如很多课题设计实验,每个对照组只用3个样品),有新的发现就尽快的传播(会议/论文)。从某种角度,这和实际应用的要求是大相径庭的。所以没有对市场的实务操作经验,没有充分从全球视角看待这个领域的终端应用,是不能理解消费者需要什么样的一款产品的。我们希望做一些技术上已经被充分应用过的东西,哪怕它还有局限性,但毕竟科学从来都不是完美的,而是不断前进的。
目前,国内的高通量基因检测行业,依然和欧美国家有很大差距,欧美科研界已经用了二十余年,了解了高通量技术的优缺点、适用性和局限性。政府部门相关的政策和监管制度,都有相当长的经验积累。欧美的医生培养制度和学术交流体系,也使得新的实验技术和新进展,可以很快应用到临床。在国内,整个测序技术走进医院走上临床,也只有短短几年的时间。真正针对民用的,严肃的基因检测还较少。美国医生对基因检测的接受程度高,而且中国与欧美医疗体系的不同,中国临床医生对基因检测疾病信息的认知也与欧美存在一定差异,也导致了基因检测类产品遇到了不接地气的尴尬境地,医生对它的应用也多数在科研中,对临床的使用持保守态度。
有些热点方向,听上去的确很让人振奋。比如属于液体活检的ctDNA,目前美国主要是用于癌症病人的辅助诊断和预后检测。虽然大家都看好在未来该技术用于多类型癌症的早期筛查,但是目前它还处于初期的阶段。但国内已经出现某些夸大实情的宣传,让人感到遗憾。医疗技术在C2C(Copy to China)的时候,需要保持理性的清醒,不论是用于何种产品,质量是根本,如果只是用低价或者噱头换取市场,最终伤害的是消费者,以及公司自身和行业的健康发展。
美国市场由于受到长期的监管,使得美国公司在产品宣传上相对正规。面对国内行业中存在的夸大宣传,我们应该提高自律而不是效仿,要把持住自己的底线。毕竟这个领域不是快速消费品,客户本身缺乏甄别的能力,所以客户教育很重要,这项工作本身可能不亚于研发的难度。
在过去近一年的时间里,我们的科研团队埋头只做了两件事情:一是开发了基于三个不同技术平台的三类产品系列,产品梯队构建非常清晰,是基于长时间的市场调研、目标受众的需求分析作出的选择,希望消费者明明白白知道自己选择的产品,是基于什么技术手段,具有哪些优缺点;二是开发了公司专属的全测序信息解读系统,可以实现15小时内90GB原始数据的全面解读。同时,得益于整个科研团队非常扎实的专业功底和深厚的基础研究,23GENEBANK目前的全测序产品,拥有近900余项检测项目,涵盖了遗传疾病、肿瘤易感性,精准用药、营养环境四大方向,并且还在进一步增加。
在回国的第一年里,除了感到前所未有的兴奋,也深知任重而道远。在尚未形成清晰产业梯队的中国基因检测领域,虽然都叫基因检测,但技术背景彼此之间差异非常大。身为行业内的研发人员,依然时时能感受到一些浮夸的气氛。主观夸大相关参数,或者是玩文字游戏误导消费,对没有长期实践验证的检测内容盲目跟风,比比皆是。生物学和医学的研究,有着与生俱来的复杂性,科研论文时刻在刷新着我们对人体自身的认知。同一份数据,通过不同的研究方法,得到的不同结论,同样会发表在顶级杂志。来源不同的数据,仅仅简单组合后使用,很可能会带来“差之毫厘,谬以千里”的后果。
对于一家定位从事严肃类基因检测的公司来说,良好自律的科研习惯和态度是前提。团队从数十个权威公共数据库,包括遗传疾病、癌症、常见病、化学药物、生物药物、靶向药物、临床实验、临床指导,以及官方监管机构等等,从海量的大数据里,结合数据挖掘技术初步筛选,通过我们资深专家的校正和判读后,精挑细选,才予以采纳。
对每个人的疾病风险值的判断,都会影响到他日后的健康管理手段、甚至会影响到他日后的心情。对每个人精准用药的判断,甚至会直接影响个人的健康,所以切不可潦草行事。
也许是深受斯堪的纳维亚半岛文化的影响,我内心多了几分清净,少了一些浮躁。八年的留学,给我感触最深的就是北欧人骨子里的那种认真精神。虽然是发达国家,但从自然条件角度来说,也算是苦寒之地。能够潜心研究学问,必然要摒弃很多花红柳绿的噪音。同时,我也很认同 “朴素,而天下莫能与之争美”这样的中国传统哲学思想。一个投身于产业界的科研工作者所需要的认同,也许,时间都会给出答案。在未来23GENEBANK需要行走的道路中,我们仍然无畏噪音,深信静水流深。
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