Home 生技法規 【定序界霸主Illumina這次成功一統基因檢測江山了嗎?】

【定序界霸主Illumina這次成功一統基因檢測江山了嗎?】

by 愛姆斯

這些年運動界很流行,打不贏就加入你或是打不贏就買下你…紐約洋基才以破天荒價格從今年季後賽打敗他們的休士頓太空人手中,簽走Cole!這一步不但拔了對手王牌還把他加到自己的先發名單上…這一消一漲,其他隊還要玩嗎?怪不得美國人越來越不看MLB(其實還是看拉,但平均年齡比較高一些),因為小市場球隊幾乎沒有籌碼拿下世界大賽了。讓我想到這幾天生技界中最大的併購案- Illumina+ PacbioIllumina幾乎在基因定序市佔約七成,已經夠厲害了。本來對它最具威脅的下一代定序代表公司之一Pacbio,也因為正確率無法突破,始終沒有追上它的機會,更瘋狂的是illumina還打算把Pacbio併了!
第一次聽到Illumina這家公司是在一場研討會聽一個充滿自信的演講者說她在那工作,當時心裡想那是什麼?賣燈炮的公司嗎?不好意思,之前單字背的太走火入魔時會先入為主的看字來猜字義(lum有光的含義),真的是有眼不識泰山!
那Illumina最後成功併購Pacbio了嗎?聖誔節前一周此併購案被拒絕了!(回想洋基吞下Cole的案子如果被MLB拒絕會是怎麼樣呢? MLB可能就變的和NFL一樣精采和熱門了吧?但苦主就變球員了。因為工資帽Salary Cap讓他們領不到更高的薪水)
來簡單看看定序的發展歷史:第一代定序第一代定序又叫桑格(Sanger)定序技術,利用螢光或放射同位素標記四種dNTP,然後收集螢光資訊以得到基因的序列完成測序。準確度但費時耗錢。
次世代定序NGS目前定序技術中,NGS仍是主流,基因定序的江山仍是落在Illumina為首的次世代定序公司手中。為什麼NGS能夠坐擁基因定序市場?便宜、準確又快!次世代定的原理(DNA打碎=>擴增=>定序=>分析)其實原理蠻複雜的,所以就很簡單的講。 首先將DNA打碎,然後DNA兩端接上連結體(Adaptor),再將這些DNA放在一個特殊Flowcell或晶片上,帶有連結體的DNA會自動黏在Flowcell互補的DNA上,利用乳化或橋式PCR放大DNA,最後定序和分析。
奈米孔定序次世代定中奈米孔定序主要是利用電泳的方式將一個未知序列的樣品輸送穿過一個直徑約1奈米孔。這個奈米孔系統會藉由施以固定的外加電場在電解液上產生的可偵測電流訊號,其穿過奈米孔的電流訊號強弱則會與奈米孔孔徑大小及通過此奈米孔核酸的組成有關。當此奈米孔孔徑夠狹小時,樣品穿過此奈米孔道時便能造成獨特的電流訊號改變,這樣的機制也讓使用奈米孔定序一事變得可能. (Wiki)Pacbio的SMRT技術而Pacbio的單分子及時偵測技術(Single molecular real-time detecting, SMRT)利用類似的方式做出一個ZMW孔(Zero Mode Wave Guide, ZMW),然後在ZMW放一個DNA聚合酶,當聚合酶工作時,偵測其聚合活動時的螢光(dNTP帶有螢光)。Pacbio更便宜更快速的技術看似更好,但在低通量及準確較低的情形仍在劣勢。講句真話,這技術真的是有夠酷的!假設他們的準確度做到和Illumina一樣,不知道定序界會變成怎麼樣!為什麼Illumina要併購Pacbio看完上面比較會覺得Illumina既然都這麼強了為什麼還要吃下Pacbio. 因為Pacbio的SMRT技術在基因長片段仍具有優勢。Illumina在吃下Pacbio等於補強它的長片段定序部份
基因定序為什麼那麼重要?每次去看棒球帽就會看到一種帽子叫做one size fit all,過去的治療幾乎也就是一樣。生了病都是用完全一樣的方式,但事實上每個人的差異還是有可能會很不同的。舉例來說,有些高加索人常見的病或是對藥物的副作用,不一定在亞洲人身上會發生。基因定序很大的一部份會用在精準醫學(Precision Medicine)。未來醫學很重要的一個方向就是對個體進行個別化的判斷及治療,基因定序是這一切的基石。要先了解個體化基因的差異才有辦法做到之後的分析和提供最佳療法。隨著次世代定序的快速發展,基因定序也越來越便宜和快速。想想看過去的人類基因體計劃是用了多少年多少國家和公司互相合作後才完成的。假設未來只要一天甚至是一小時就可以完成?那客製化的個人療法將不再是夢!
NGS在法規面上的影響NGS才剛開始快速發展,所以法規也還處在發展階段。對美國FDA來說NGS的準確度是它們最關心的部份(它當然不一定在乎廠商的成本),目前在次世代定序上,FDA所伴演的角色以及重視的點在三個部份:1.提供基因多樣性資料庫給廠商2.雲端生物資訊平台結合NGS經驗及資訊分享3.提供標準及指引見下圖
最後,猜猜看哪個單位有決定權檔下這個案子

  1. FDA
  2. 商務部
  3. 聯邦貿易委員會

答案是….  聯邦貿易委員會FTC!
因為反托斯法,最終Illumina和Pacbio最終沒有成功! 
參考1.Wiki2.FDAhttps://www.fda.gov/medical-devices/vitro-diagnostics/precision-medicine3. https://www.wsj.com/articles/federal-trade-commission-challenges-illuminas-proposed-acquisition-of-pacific-biosciences-11576618091

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