Ķīnas BGI saka, ka tā var sekvencēt genomu tikai par 100 USD

sekvencētājs MGI

Izmantojot tehnoloģiju, kas sākotnēji tika iegūta ASV, Ķīnas gēnu gigants BGI Group saka, ka tas padarīs genoma sekvencēšanu lētāku nekā jebkad agrāk, pirmo reizi pārkāpjot 100 USD barjeru.

Šeņdžeņas uzņēmums saka, ka zemās izmaksas būs iespējamas ar 'ekstrēmu' DNS sekvencēšanas sistēmu, ko tā plāno piedāvāt un kas spēj atšifrēt 100 000 cilvēku genomus gadā.

Prasība, kas izteikta šodien plkst DNS tehnoloģiju konference Marko salā, Floridā, varētu saasināt konkurenci starp BGI un Illumina, Kalifornijas firmu, kuras ātrie instrumenti ir dominējuši gēnu sekvencēšanas jomā vairāk nekā desmit gadus.

Es domāju, ka pastāv dabiska skepse par to, vai tas tiešām ir pa īstam, saka Steisija Gabriela, Genomikas platformas direktore Plašā institūtā Kembridžā, Masačūsetsā. Bet, ja tas ir 100 USD, tas būtu vairākas reizes lētāk. Ir neliela kņada, jo pāris gadus nav bijis liels paziņojums par secību.

Kopš pirmā cilvēka genoma atšifrēšanas 2003. gadā izmaksas ir strauji samazinājušās. Pirms desmit gadiem viena cilvēka genoma atšifrēšana maksāja aptuveni 50 000 USD. Mūsdienās lielākajiem sekvencēšanas centriem izmaksas (galvenokārt ķīmiskajām vielām) ir aptuveni 600 USD.

Lai sasniegtu vēl zemāku atzīmi, BGI jaunajā sistēmā tiks izmantota robotu roka un liela ķīmisko vannu un attēlveidošanas iekārtu telpa. Tā tiks piedāvāta kā pielāgota iekārta vēlāk šogad lieliem centriem, kas iesaistīti lielu populāciju DNS kartēšanā vai augstas caurlaidības vēža pētījumos.

Šīs sistēmas būtu prioritātes patiešām liela mēroga populācijas ģenētikā, miljonu cilvēku projektos, saka Rade Drmanac, Complete Genomics, BGI Group nodaļas Sanhosē, Kalifornijā, galvenais zinātniskais darbinieks, kas izstrādāja jauno tehnoloģiju.

Ķīnas sāncensība

BGI tika dibināta pirms divām desmitgadēm, Ķīnai piedaloties cilvēka genoma projektā. Kopš tā laika tas ir mainījies no pētniecības institūta, kas dekodēja pandu un rīsu augu DNS, izveidojot plašu konglomerātu, kas darbojas dzīvnieku klonēšanas, veselības pārbaudēs un līgumpētījumos.

Lai gan BGI nav paziņojis par klientiem, kuri izmanto sistēmu, kas pazīstama kā DNBSEQ-TX, 100 USD prasība varētu no jauna uzvirmot bažām, ka ASV, iespējams, ir piemeklējušas tehnoloģisko pārsvaru, ļaujot Ķīnas uzņēmumam 2012. gadā iegādāties Complete Genomics.

Pabeigts bija jaunizveidots uzņēmums, kas cīnījās ar jauninājumiem, ko radīja Drmanac, serbu emigrants ar gudru ideju vēsturi DNS sekvencēšanai. Taču uzņēmumam vajadzēja vairāk ieguldījumu, un tas vēl nevarēja konkurēt ar Illumina, tāpēc tas pieņēma BGI atlaižu iegādes piedāvājumu aptuveni 120 miljonu USD apmērā.

Tajā laikā Illumina mēģināja izjaukt darījumu, pielīdzinot darījumu ar Ķīnas pārdošanu formula koksam . Tā lūdza Tirdzniecības departamentu bloķēt pārņemšanu valsts drošības apsvērumu dēļ, atsaucoties uz risku, ka ārvalstu uzņēmums varētu iegūt amerikāņu DNS datus.

Tomēr darījums tika noslēgts, neskatoties uz Illumina mēģinājumiem likvidēt savu tuvāko konkurentu, kā to izteicās BGI vadītāji.

Abi uzņēmumi turpina virzīt un strīdēties ar patentu prāvām. Katrs apsūdz otru patentētu tehnoloģiju izmantošanā, un līdz pagājušajai nedēļai BGI nebija piedāvājusi pārdot savus instrumentus ASV tirgū. Tam ir esošais sastāvs četri produktu modeļi, kas maksā līdz 1 miljonam ASV dolāru un tos pārdod meitasuzņēmums ar nosaukumu MGI .

Kā tas strādā

Mūsdienu īpaši ātrā sekvencēšana darbojas ar sintēzi. Tas nozīmē, ka cilvēka genoms tiek sadalīts miljardos īsu DNS posmu un tiek fiksēts uz mikroshēmas virsmas. Pēc tam tiek pievienoti jauni DNS ķīmiskie burti, kas savienojas pārī pa šiem fragmentiem. Process pakāpeniski veido vai sintezē atbilstošus ģenētiskās informācijas virzienus.

Nosakot burtu pievienošanas secību, mašīnas nosaka šo miljardu fragmentu secību. Pēc tam dati tiek sajaukti kopā datorā, lai izveidotu pilnu cilvēka genoma karti.

Izmantojot savu sekvencēšanas pēc sintēzes versiju, Illumina 2014. gadā ieviesa 1000 USD lielu genomu un trīs gadus vēlāk apgalvoja, ka tas galu galā varētu pazemināt cenas līdz 100 USD. Bet tas vēl nav to izdarījis.

Uzņēmums ir vērojis, kad, mūsuprāt, ir īstais laiks, pagājušajā gadā investoriem sacīja izpilddirektors Francis deSouza.

Tagad BGI var būt tas, kurš nosaka cenas. Februārī Bostonas jaunizveidotais uzņēmums Nebula Genomics sāka aicināt patērētājus veikt secību tikai par 299 USD . Tā personīgā genoma piedāvājuma zemā cena ir iespējama, jo Nebula nosūta vaigu tamponu paraugus uz BGI laboratoriju Honkongā, lai tos atšifrētu.

Pēdējos piecus gadus genoma sekvencēšanas izmaksas ir saglabātas 1000 USD apmērā. Es domāju, ka tas nav saistīts ar tehnoloģiju stagnāciju, bet gan tāpēc, ka Illumina ir monopols, saka Deniss Grišins, Nebula līdzdibinātājs.

BGI sistēmas izmaksu samazinājums tiek panākts, izmantojot milzīgu frisbija izmēra mikroshēmu, kuras elementi atrodas tikai 500 nanometru attālumā viens no otra, un izmantojot robotu roku, lai mikroshēmu iegremdētu ķīmiskās vannās, kuras var izmantot atkārtoti. Iegremdēšanas dēļ mēs iegūstam divreiz vairāk DNS uz virsmas un trīs reizes mazāk tiek izmantots reaģents, saka Drmanac.

Prototipa sistēmai nav saraksta cenas, jo tā tiks izgatavota pēc pasūtījuma tikai lielākajiem ģenētikas centriem. Skrējiena pabeigšana prasīs trīs pilnas dienas, taču vienlaikus tiks iznīcināti 700 genomi, saka Drmanacs.

Neierobežota secība

Nav skaidrs, cik liela būs interese par Drmanac supersekvencēm. Saskaņā ar Broad Institute Gabriel teikto, šobrīd ASV nav ne finansējuma, ne pieprasījuma, lai kāds centrs varētu secināt 100 000 genomu gadā.

Tomēr tas varētu mainīties, kad veidojas kāda liela iniciatīva. Piemēram, projekts, ko finansē Nacionālie veselības institūti, All of Us, paredz izveidot veselības datu bāzi, kas satur vienu miljonu amerikāņu brīvprātīgo. Apvienotā Karaliste savas nacionālās programmas ietvaros jau nosaka 500 000 cilvēku secību.

Ja genoma sekvencēšana kļūs vēl lētāka, tas varētu veicināt jaunu vēža agrīnas noteikšanas asins analīžu izmantošanu un cilvēku mikrobiomu (viņu zarnu baktēriju) mērījumus, lietojumprogrammas, kas balstās arī uz augstas caurlaidības DNS sekvencēšanu. Ķīnā Dramnac tehnoloģijas versijas jau tiek izmantotas, lai veiktu pirmsdzemdību testus miljoniem sieviešu.

Ķīnā katru gadu piedzimst 20 miljoni jaundzimušo. Viņš saka, ka ļoti ātri viņi pārbaudīs katru grūtnieci. Es vēlos to virzīt uz neierobežotu secību miljardiem cilvēku.

BGI, kas izmanto saukli Omics for all on tā vietne , ir jutīgs pret to, ka tā galvenokārt tiek uzskatīta par Ķīnas operāciju, kas varētu to sajaukt tirdzniecības un nacionālās drošības strīdos.

Taču Drmanaks saka, ka viņam nav žēl, ka Complete Genomics tika pārdots BGI — uzņēmumam, kas, pēc viņa teiktā, domā ilgtermiņā un neņem vērā Volstrītas īstermiņa skatījumu.

Viņš saka, ka esmu pasaules pilsonis un zinātnieks, kurš cīnās par zinātnes izaugsmi. Esmu patiesi priecīgs, ka apvienojāmies ar BGI, jo viņi vēlējās piedāvāt šo tehnoloģiju ikvienam. Viņi vēlas atrisināt lielās problēmas, ko var darīt genomika, un vienīgais veids ir padarīt to pieejamu.

paslēpties