在2022年资本寒冬背景下,齐碳生物作为一家专注于纳米孔长读长测序的初创公司,完成了7亿元C轮融资,为当年国内生命科学领域一级市场上最大的一笔融资。这一事件被视为三代基因测序国产化进程加速的重要信号。与此同时,华大智造等厂商也在计划或已经开始布局长读长测序领域,国内三代测序在仪器、核心蛋白与算法等环节的自主可控能力正受到产业界与资本界的持续关注。

三代测序的技术路线与国产切入点

行业普遍共识是,单分子测序技术就是第三代测序技术,其两条主要技术路线为 PacBio 技术与 Nanopore 技术。Nanopore 技术通过改造蛋白通道用于核酸检测,将蛋白纳米孔置于人造膜上并施加电压差,不同碱基通过纳米孔时会产生不同的电流变化,再通过模式识别算法确定碱基序列。

三代测序以长读长为特点:无需 PCR 扩增,从头读到尾;文库制备简单,可边测序边输出结果;设备简单便携,目前使用最成熟的 MinION 测序仪可在极地、海洋甚至太空等复杂环境下完成实时测序;还可直接对 RNA 进行测序,避免逆转录扩增带来的偏向性及可能引入的突变。齐碳生物所专注的纳米孔长读长测序,正是这一技术路线在国内的代表性方向。

国产替代进展:从融资到产业链关注

从制造端看,海外 PacBio 与 ONT 长期是该领域的两条主要技术路线代表,而 illumina、Element Biosciences、Ultima Genomics 等厂商也计划或已经开始布局长读长测序领域。国内方面,除齐碳生物完成上述融资外,华大智造也计划布局长读长测序领域。

在应用端,老牌测序选手贝瑞基因持续发力三代测序的临床应用转化。据其官网信息,截至2022年底,贝瑞基因累计服务三代测序检测样本量突破10万人份,服务终端客户超过1500家;相关工作的检测效能受到检验医学国际期刊 CLINICAL CHEMISTRY 的关注,该刊专门发表编辑部文章,认为“三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来了全新机遇,拥有巨大价值及广阔前景”。

在科学界,2022年4月端粒到端粒联盟(T2T)利用长读长技术完成了首个真正完整的人类基因组序列;2023年初,Nature Methods 将长读长测序评选为“2022年度最佳技术”。

自主可控的关键环节

三代测序的自主可控涉及纳米孔蛋白、测序仪与算法等核心环节。纳米孔测序依赖经改造的蛋白通道实现核酸检测,蛋白纳米孔的性能直接影响电流信号的稳定性与识别效果;测序仪则需在膜系统、电压控制与信号采集上形成工程能力;算法环节需通过模式识别将电流变化还原为碱基序列。国内企业在这些环节的具体自研程度与量产进展,官方尚未公布完整细节,建议以厂商后续公开披露及第三方实测为准。

常见问题

齐碳生物在纳米孔测序领域的定位是什么?

齐碳生物是一家专注于纳米孔长读长测序的初创公司,在2022年资本寒冬下完成了7亿元C轮融资,为当年国内生命科学领域一级市场上最大的一笔融资。这一融资规模反映出资本对三代测序国产化方向的关注。

三代测序相比二代测序主要区别在哪?

行业通俗比喻是,二代测序为短读长,三代测序为长读长。二代测序需将 DNA 扩增后切成不超过 200BP 的片段读取再用算法还原,对基因组中常见的重复序列难以精准测出;三代测序无需扩增、从头读到尾,但当前准确率仍只能做到95%,存在一定的错误率。

国内三代测序自主可控目前处于什么阶段?

从产业端看,齐碳生物完成大额融资、华大智造计划布局长读长测序领域,贝瑞基因在三代测序临床应用转化上累计服务样本量突破10万人份,均显示国内产业链正在多个环节推进。纳米孔蛋白、测序仪与算法等核心环节的具体自主化程度,官方尚未公布完整数据,需以厂商后续披露及第三方实测为准。