三代基因测序(单分子测序)的读长原则上不受限,目前最长读长可达2.4 M。在自主可控方面,国产力量已在设备与试剂环节形成实际突破:齐碳生物专注纳米孔长读长测序,在2022年资本寒冬下完成7亿元C轮融资,为当年国内生命科学领域一级市场最大单笔融资;贝瑞基因持续推动三代测序临床应用转化,截至2022年底累计服务检测样本量突破10万人份、终端客户超1500家。整体看,国产长读长测序正从科研走向临床,但设备、耗材、算法各环节的自主化程度并不均衡。
读长优势从何而来
三代测序即单分子测序,测序时不需要进行PCR扩增,而是基于单分子的电信号或化学反应信号检测,实现对每一条DNA分子的单独测序。主流路线有两条:PacBio技术依据碱基荧光信号识别序列,Nanopore技术则通过蛋白纳米孔在电压差下产生的电流变化、结合模式识别算法确定碱基序列。
正因为单分子测序利用碱基穿过纳米孔时电信号的改变实现测序,原则上可检测通过纳米孔的全部核酸序列,对测序长度没有限制。除长读长外,三代测序还可实时测序、设备简单便携,并能直接对RNA测序,避免逆转录扩增带来的偏向性与可能引入的突变。
国产自主可控走到哪一步
在制造端,长读长已成为全球布局方向:illumina于2022年初宣布推出长读长产品Infinity,Element Biosciences、Pacific Biosciences等亦有动作。国产方面,齐碳生物专注纳米孔长读长测序,其7亿元C轮融资是2022年国内生命科学领域一级市场最大单笔融资,反映资本对国产纳米孔路线的关注。
在应用端,贝瑞基因持续发力三代测序的临床应用转化,截至2022年底累计服务样本突破10万人份、终端客户超1500家,相关检测效能受到检验医学期刊CLINICAL CHEMISTRY关注。设备与试剂环节的国产化已有实质进展,而算法与数据分析等环节的自主程度,仍需以各厂商公开披露及第三方实测为准。
常见问题
三代测序的读长有上限吗?
单分子测序原则上可检测通过纳米孔的全部核酸序列,因此对测序长度没有限制,目前最长读长可达2.4 M。这也正是长读长能覆盖基因组重复序列、补齐测序缺口的原因。
国产纳米孔测序目前处于什么阶段?
齐碳生物专注纳米孔长读长测序,并在2022年完成7亿元C轮融资,为当年国内生命科学领域一级市场最大单笔融资。国产路线在设备与试剂环节已取得进展,算法等环节的自主程度建议以厂商公开信息与第三方实测为准。
三代测序在临床落地情况如何?
贝瑞基因持续推动三代测序临床应用转化,截至2022年底累计服务检测样本量突破10万人份、终端客户超1500家。检验医学期刊CLINICAL CHEMISTRY曾发表编辑部文章,认为三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来全新机遇。