低價,、快速和便捷的測序設(shè)備,,讓人類對DNA的窺探技術(shù)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(yù)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(yīng)該屬于科學(xué)家,。“生物科技領(lǐng)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(lǐng)域?qū)θ祟愇磥砩畹母淖儯⒉贿d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(rèn)為其至少會達(dá)到醫(yī)學(xué)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(lǐng)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(jìn)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(jié)果,。盡管更進(jìn)一步的人類基因圖譜的分析,依然在科學(xué)家的實驗室中進(jìn)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(wù)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(jié)果,對于自己的基因有一個初步認(rèn)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(shù)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(yīng)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(xué)家與諸多投資者的進(jìn)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(jī)器”的測序設(shè)備,,被認(rèn)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(biāo)志著人類健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)整個體系革新的開端。
DNA檢測技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,。就臨床治療領(lǐng)域,醫(yī)生可以針對腫瘤部分的遺傳缺陷點位進(jìn)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(xué)界認(rèn)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(guān),,對DNA測序可以進(jìn)行針對性的治療。更廣泛的應(yīng)用則來自于預(yù)防醫(yī)療,,當(dāng)每一個人都可以建立起遺傳缺陷檔案,,并就此進(jìn)行前期診斷及治療,則可以直接避免某些疾病的發(fā)生,。當(dāng)然,,這些理論上的應(yīng)用真的能適用普通人群,其重要的前提無非是:進(jìn)一步提高DNA檢測準(zhǔn)確度,、速度,,以及降低檢測設(shè)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(xué)生物化學(xué)博士學(xué)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(fù)實驗來尋求新基因的生物技術(shù)公司之一,。借著網(wǎng)絡(luò),、生物科技繁榮的大好時機(jī),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(shù)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(xué)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(jī)構(gòu)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(shù)使遺傳醫(yī)學(xué)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(dāng)時基因DNA檢測只能通過雙脫氧鏈終止法檢測技術(shù)進(jìn)行,這一技術(shù)又稱桑格法,,是依據(jù)1980年獲得諾貝爾獎的科學(xué)家桑格命名的,。這項檢測技術(shù)非常強(qiáng)大但是進(jìn)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(yīng)用,,這就好比計算機(jī)技術(shù)還停留在50年之前,。
他認(rèn)為自己在技術(shù)上可以改進(jìn),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(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于以前的成本,。該項目2007年完成目標(biāo),,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(quán)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(lǐng)域最大贏家,。自2005年末以來,,這家DNA測序設(shè)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,。