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微生物基因组产业起步 资本提前布局谋求百亿级市场

时间:2016-09-21 16:01来源:第一财经日报   作者:未知 阅读:


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上周,基因圈有一家叫“弘睿康(hcode)”的生物科技公司拿到千万级Pre-A轮投资。

这家位于深圳的公司,创始人胡鹏也是“华创系”出身。有意思的是,他们关注的并非人体基因组,而是生存于人体内或皮肤表面的微生物群基因组,以此来判断人体菌群的特征,制定解决方案,从而指导人的健康管理。

这一领域被称为“人体微生物组学”。作为人体基因组的有效补充,微生物基因组相关的研究和产业正在国际上快速发展,国内此类公司虽然相对较少,但也已经开始产业化。国内外对人体微生物组的应用方向包括,生物治疗(Biotherapeutics),微生物组检测,菌群移植等。

业内人士认为,人体微生物组很有可能会掀起精准医疗的下一个浪潮,微生物基因组的市场空间将达百亿到千亿级,当然这有赖于产业化过程中相关产品的开发和应用。

五大行业将引发变革

近年来,人体微生物组在国际上的研究和产业化逐渐火热起来,究其原因是因为,它能从人类环境层面反映人体的健康状况,特别是一些慢性疾病的状况,比如糖尿病、高血脂、肥胖等,通过粪便来检测,对人来说是一种彻底无创的检测手段。

人体微生物到底是什么?山东基因科学研究院发起人、锐翌基因首席科学家秦楠表示,从出生开始,微生物开始在我们人体肠道里定植,到我们日常接触的食物、空气都存在大量微生物,我们的皮肤、口腔、肠道诸多部位都存在大量的微生物,可以说,人体就是一个含有微生物的超级生命体。

总体来说,人身上的微生物大约有1.5公斤,其中鼻腔内微生物有10克,口腔内有20克,肺部有20克,胃肠道有1000克,皮肤有200克,生殖道内有20克,绝大部分人体微生物分布在胃肠道,约占人体微生物总重量的80%以上。

科研是产业应用的基础。华大精准营养科技有限公司首席专家陈蕾对第一财经记者表示,有两个关于人体微生物组的奠基性研究,一个是人类肠道宏基因组计划MetaHIT,由欧盟发起,8个国家14个研究机构参与,华大基因承担了其中关键的测序与分析工作,从2008年1月1日到2012年6月30日,构建了第一个肠道微生物基因集,包含330万个基因,是近年来肠道微生物研究的里程碑。另一个是由美国国家卫生院发起的人类微生物组计划,从2008年到2013年,采集了人体各个部位共超过5000份样本进行了测序和深入的分析,绘制了人体相关的微生物图谱,并破解了3000种微生物前基因组,初步建立了人体共生微生物参考数据库。

后续的一些研究也发现了一些有趣的现象,比如幽门螺杆菌是最常见的有害微生物,引起溃疡;乳酸菌可以减轻压力和焦虑;甲烷短杆菌,人体内大部分的甲烷都是它产生的;双歧杆菌可以治疗多种肠道疾病;瑞士乳杆菌与降低焦虑和忧郁有关;长双歧杆菌与降低焦虑和忧郁有关。

陈蕾表示,在人体的器官中,肠道是最大免疫器官,掌管70%以上的免疫功能。检测肠道菌群可以用于伴随诊断,所以出现了一些和肠道菌群相关的研究。华大基因作为国内基因行业龙头机构,在国际上发表了一系列关于肠道菌群的研究结果,比如肠道微生物与II型糖尿病、结直肠癌的关联研究,婴儿早期肠道菌群发展研究,口腔、肠道微生物菌群和类风湿关节炎之间关系的研究等。

此外,华大基因还跟加州大学合作,做过自闭症的分析,对患有自闭症谱系障碍的双胞胎和他们的父母进行了全基因组测序。科学家们试图从肠道健康角度来治疗自闭症患儿,未来可能会有突破。

继2015年美国宣布启动精准医学计划之后,今年5月,奥巴马政府宣布美国国家微生物组计划NMI(National Microbiome Initiative)启动,该计划共出资5.21亿美元,想要实现三大目标:首先支持跨学科研究,以回答多样化生态系统中微生物组的基本问题,比如什么是健康的微生物组;其次,开发检测、分析微生物组的工具,如实时检测空气、土壤、水或人体微生物的手持传感器;第三,因为此领域人员不足,所以要培训更多的微生物组相关工作人员。

秦楠认为,美国微生物组计划的启动可能会给五大行业迎来变革,首先是医疗健康行业,现在大量研究发现炎症性肠病、大肠癌、II型糖尿病、肥胖、肝硬化、冠心病、动脉粥样硬化、风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、抑郁症、自闭症等众多慢性病与人体微生物组密切相关。

第二个领域是体外诊断行业,根据人体微生物组设计的各种疾病高相关性分子标记物,可以用来进行慢性疾病的早期检测包括早期发现、早期预防和早期干预。

第三个领域是健康管理行业,人体微生物组菌群成分的变化,可以在人体内环境层面反映人体健康特征,菌群就像人体健康的“晴雨表”,可以实时对人体的健康进行监控。

第四个行业是保健品行业,此前太多保健品效果和作用含混不清,基于健康监控的手段,可以促进保健品条例评价体系的形成。

最后一个是传统中医药行业,基于微生物组大数据的疗效评价体系,可以促进中医药治疗效果的标准化,这也有利于中医药事业走向世界、走向国际市场。

国外微生物组产业化更快

虽然中国的微生物基因组产业应用才刚刚起步,但未来市场空间不容小觑,需要有更多玩家和资本进入。华大股份首席产品官彭智宇表示,未来,整个二代测序分子诊断的市场规模,无创产前基因检测在80亿到100亿,孕前筛查在240亿到320亿,新生儿筛查百亿到千亿,肿瘤市场在百亿到千亿,微生物基因组的市场也有百亿到千亿。

第一财经记者了解到,国外微生物组产业化的进程比中国更快,有相关的产品在临床上应用,也有公司已经进入资本市场。

微生物组的相关产业主要有三个方面,生物治疗(Biotherapeutics),微生物组检测,进行菌群移植。

生物治疗主要是开发以人体微生物组为靶点的药物或制剂,国际上影响较大的公司有,Second genome(主要关注传染性、免疫性和代谢类疾病)、Seres therapeutics(传染性疾病、代谢类疾病和炎症)、Vedantabiosciences(自身免疫性疾病和炎症) 、MicroBiome therapeutics(糖尿病和肥胖)和AssemblyBiosciences(研发一种治疗艰难梭状芽孢杆菌感染的口服药剂)。

微生物组检测是检测身体不同部位,比如说口腔、肠道、皮肤等部位的微生物变化,对身体健康进行实时监测,然后通过比较微生物变化来提醒客户应该吃点什么食物或者应该多做些什么运动;相关公司主要有uBiome、 Arivale和The American Microbiome Institute等。目前uBiome公司一款微生物检测试剂盒已经上市,共分三个定位,89美元、199美元和399美元,检测的部位不同,价格越高,检测内容越全面。

菌群移植的公司主要是通过收集一些健康人的粪便,经过处理之后将肠道菌群转移到病人肠道中来修复病人的菌群系统,实现肠道及肠道外疾病的治疗,国外的公司有Open biome、MaaT Pharma和Rebiotix。

而国内基于微生物组应用的公司也多集中于这三个方面,但相对来说数量还较少。弘睿康是一家以人体微生态为关注对象,提供健康服务的公司,华大基因孵化的华大精准营养科技有限公司则选择将对人体有益的益生菌制成优美达片剂和益生菌粉,针对婴幼儿、成人以及女性生殖道健康。

陈蕾特别强调了女性生殖道健康可以通过补充益生菌来实现。她说,通过婴儿早期肠道菌群研究发现,婴儿顺产和剖腹产对肠道菌群有一定影响,剖腹产的孩子肠道菌群对抗生素的耐药性更强。所以,这就引起对女性生殖道健康的关注,生殖道越健康,顺产的孩子经过产道就是一种保护。通过对女性生殖道的菌群分析,发现女性要从备孕开始就需要被包围在有益菌的环境里。

陈蕾表示,益生菌行业产业潜力非常大,可以应用的范围广,有统计称,全球益生菌产业年均增速20%。益生菌的选择的背后需要有科研支持、动物实验、临床支持,国内公司多处于积累肠道微生物样本量的阶段,只有样本量够大,检测和应用才会更精准。

(责任编辑:泉水)
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