低價、快速和便捷的測序設備,,讓人類對DNA的窺探技術再次提速
喬納森·羅斯伯格(Jonathan Rothberg)的身份有些特殊,。在過去四年間,他將自己創(chuàng)辦的兩家基因研究公司以超過5億美元的價格賣了出去,堪稱不錯的創(chuàng)業(yè)者,,也是一名不折不扣的富豪,。也有人預測,他因為在基因測序方面的研究,,將會成為諾貝爾獎獲得者,,這一至高榮譽顯然應該屬于科學家。“生物科技領域的史蒂夫·喬布斯”,,這是羅斯伯格自己喜歡的稱呼,,雖然目前他的創(chuàng)新并不像蘋果創(chuàng)始人那樣眾人皆知。
羅斯伯格面臨的市場規(guī)模以及這一領域?qū)θ祟愇磥砩畹母淖?,并不遜于蘋果公司,。在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)里,對DNA檢測市場規(guī)模的評估,,普遍認為其至少會達到醫(yī)學成像檢測(如B超,、CT等)的市場規(guī)模,那將是一個超過千億美元的數(shù)字,。問題只在于,,這一市場何時才能真正爆發(fā),,以及誰將在產(chǎn)業(yè)化開端贏得市場領先,。
在過去十年間,人類對基因秘密的挖掘已經(jīng)獲得了快速進展,。2001年,,被稱為“人體的阿波羅計劃”的人類基因組計劃,完成了初步分析結果,。盡管更進一步的人類基因圖譜的分析,,依然在科學家的實驗室中進行著,但其商用競賽已經(jīng)開始,。在2007年,,第一個提供個人基因組服務公司23andMe,曾在這一競賽中贏得大量注意力,,只要花費399美元并將自己的口水按照要求寄送給23andMe,,就可以獲得自己的DNA檢測結果,對于自己的基因有一個初步認識,。這家公司同樣贏得了谷歌的注意力,,并獲得了后者兩輪共1020萬美元的投資。不過因為成本和技術的原因,,23andMe只能檢測60 億個基因中的10余萬個,,所以截至目前它的意義更多是在于滿足用戶的好奇心,而無法應用到治療之上。
但這一充滿想象力的市場真正的醫(yī)療商用,,已經(jīng)引來羅斯伯格這樣的科學家與諸多投資者的進入,。2010年12月,羅斯伯格所擁有的公司開始銷售一種名叫“個人基因組機器”的測序設備,,被認為很可能會更有效率地將更多疾病納入基因檢測的有效范圍之內(nèi),,這很可能標志著人類健康相關產(chǎn)業(yè)整個體系革新的開端。
DNA檢測技術的應用非常廣泛,。就臨床治療領域,,醫(yī)生可以針對腫瘤部分的遺傳缺陷點位進行修補,并根據(jù)癌癥患者的不同情形有針對性地用藥,。在眾多常見病中,,醫(yī)學界認為心臟病、糖尿病,、肥胖癥,、抑郁癥、老年癡呆等都與基因的某些缺陷有關,,對DNA測序可以進行針對性的治療,。更廣泛的應用則來自于預防醫(yī)療,當每一個人都可以建立起遺傳缺陷檔案,,并就此進行前期診斷及治療,,則可以直接避免某些疾病的發(fā)生。當然,,這些理論上的應用真的能適用普通人群,,其重要的前提無非是:進一步提高DNA檢測準確度、速度,,以及降低檢測設備成本,。
破譯基因
羅斯伯格在這一市場的探索已有20年。1991年獲得耶魯大學生物化學博士學位后不久,,他的第一家公司Curagen就在家里的地下室成立了,。這是率先利用自動儀器和易于重復實驗來尋求新基因的生物技術公司之一。借著網(wǎng)絡,、生物科技繁榮的大好時機,,Curagen在1999年上市第二年就擁有了50億美元的市值,其擁有的生物處理技術被看好,,隨后又與拜耳簽訂了150億美元的協(xié)議開發(fā)針對肥胖和糖尿病的藥物,。像大多數(shù)早期基因組學的創(chuàng)業(yè)公司一樣,Curagen遭遇了失敗,,2009年被藥物治療開發(fā)機構Celldex買下,,羅斯伯格也于2004年退出,。
但在Curagen的時候,羅斯伯格就意識到,,需要更好的技術使遺傳醫(yī)學成為現(xiàn)實,。1999年他的第二個兒子諾亞出生之后呼吸困難,盡管后來被證明沒事,,但他還是為沒能說服醫(yī)生做一個快速基因檢測而感到沮喪,。坐在醫(yī)院的候診室里,他聯(lián)想到基因測序和微電子之間的相似性,。當時基因DNA檢測只能通過雙脫氧鏈終止法檢測技術進行,,這一技術又稱桑格法,是依據(jù)1980年獲得諾貝爾獎的科學家桑格命名的,。這項檢測技術非常強大但是進度緩慢,,針對個人的快速基因分析因為昂貴耗時而難以實際應用,這就好比計算機技術還停留在50年之前,。
他認為自己在技術上可以改進,,于是花費了大部分時間研究如何利用螢火蟲的酶,借助光來讀取DNA信息,。這個想法衍生了454生命科學公司,。這是羅斯伯格為了將自己的研究商業(yè)化而創(chuàng)建的Curagen子公司。他曾宣稱只需要100萬美元的研發(fā)成本,,就可以破譯基因組,,這遠遠低于以前的成本。該項目2007年完成目標,,但那時的投入已經(jīng)超過千萬美元,,羅斯伯格因公司融資過程中的權稀釋失去了對454的控制,。最終Curagen以1.4億美元出售給羅氏,,羅斯伯格的發(fā)明在市場上也被其競爭對Illumina公司打敗。Illumina公司是現(xiàn)在DNA領域最大贏家,。自2005年末以來,,這家DNA測序設備主要生產(chǎn)商為投資者帶來了近800%的總回報率,銷售增長了12倍,。