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至本医疗:靠独创的生物信息分析算法和大数据

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  原标题:至本医疗:靠独创的生物信息分析算法和大数据平台称雄基因检测领域 文/阿基 苹果公司创始人史蒂

  苹果公司创始人史蒂夫·乔布斯是世界上最早尝试基因检测治疗癌症的人。2004年,当他发现自己被确诊患有胰腺癌后,曾花费10万美元,请哈佛大学几个教授帮助自己进行了基因检测,延续了8年的寿命,创造了癌症治疗的奇迹。

  2010年,在风险资本的帮助下,当年帮助乔布斯进行基因检测的那几位哈佛大学教授创办了基因检测创业公司Foundation Medicine(以下简称:FMI),比尔·盖茨、Google Venture都是它的股东。2013年,FMI成功在美国纳斯达克上市。FMI从创办之初到现在,一直在引领全球精准医疗的革命,直接影响了全球10几万患者的治疗,以及数十个创新药物的研发。

  基因检测技术发展到今天,不仅在治疗上有重大意义,在疾病预防上同样至关重要。2013年5月,奥斯卡影后安吉丽娜·朱莉发现自己有患乳腺癌的风险,她通过基因检测和相应的手术将患病风险从87%降到了5%。

  美国是基因检测技术最发达,商用化程度最高,以及政策最开放的国家,Illumina、FMI、LifeTechnologies和23andMe等公司是全球基因检测领域的领头羊。中国是在基因检测技术领域追赶美国的国家之一,一大批新创公司在近几年成立。至本医疗(上海)科技有限公司(以下简称:至本医疗)是目前中国领先的头部基因检测技术公司,它的创始人王凯在FMI成立之初就加入进去,后来成为其主要技术负责人之一,同时,他也是FMI负责企业文化制定的7人委员会成员。可以说,至本医疗是国内最具有FMI气质的基因检测公司。

  2015年,随着中国十三五规划中写入“精准医疗”等内容,基因检测在中国发展的政策大门被打开,王凯看到了机会,在家人的支持下,放弃了在美国的优渥工作和生活,返回中国创业,成立了至本医疗。他希望通过自己在海外多年学习、工作掌握到的先进基因检测技术,为中国的精准医疗事业贡献自己的力量。

  从2001年至今,十七年的时间,王凯见证了基因检测技术从一代到二代的技术跨越,也见证了基因检测技术从实验室走向商用的全历程。

  2001年,从白求恩医科大学临床专业毕业后,在中国科学院院士、中国科学院生物物理研究所研究员陈润生的引领下,王凯进入基因检测领域,加入了华大基因公司,接触到Sanger一代测序仪和生物信息学。

  华大基因为王凯打开了基因检测世界的大门。在华大基因工作期间,他参与了“人类基因组计划”的收尾工作,还参加了中国水稻和家猪基因组计划,并发表了人生的第一篇学术文章。

  2003年,王凯从华大基因辞职,到当时世界生物信息学最权威的大学——丹麦科技大学生物序列分析中心(CBS)攻读生物信息学研究生。他的导师Søren Brunak教授是生物信息学的早期奠基人之一,曾任著名的Ensemble数据库主席,ISMB主席,以及欧洲生物信息学中心主席等。

  在CBS读书期间,他参与了DNA元件百科全书计划(Encyclopedia of DNA Elements,简称:ENCODE计划)。ENCODE计划是美国国家人类基因组研究所在2003年9月发起的项目,它也是继“人类基因组计划”后,全球最重要的基因检测项目,它在人类基因测序基础上,对序列的基因结构和功能识别进行研究。

  到2007年,基因二代测序(Next Generation Sequencing,以下简称:NGS)技术逐渐成熟,王凯有机会接触到最先进的基因测序技术。2008年,王凯获得资助进入美国加州洛杉矶分校(UCLA)生物信息学系主任克里斯托弗·李(Christopher Lee)教授的实验室专注做癌症NGS项目,完成博士课题。

  2010年,博士毕业后,王凯进入哈佛大学和Dana Farber癌症研究所,华宇注册开始博士后学习阶段。他加入了生物信息学的传奇人物DCHIP的牛人李程教授的实验室,继续从事癌症和NGS的相关临床研究。

  李程教授一直致力于研究高通量基因组学数据处理算法、软件开发和在癌症基因组学研究中的应用。其所在实验室开发的dChip、ComBat系列数据分析算法和软件被广泛应用于基因表达和SNP生物芯片的数据分析和可视化,文章被引用3000余次。2013年,李程教授全职加入北京大学生命科学学院后,建立了干湿结合的癌症基因组学实验室,为中国培养融合生物、信息、数学、工程等交叉学科背景的人才。

  2011年秋天,王凯在结束了哈佛大学的博士后研究工作后,加入到FMI,在生信组负责优化基因拷贝数分析流程和建设数据可视化。

  FMI是基因检测领域的明星公司。它成立于2010年4月,由生物医疗技术领域专业投资机构三石风险投资公司(ThirdRockVentures,以下简称:三石风投)创办。三石风投由美国生物技术公司千禧制药(MillenniumPharmaceuticals)创始人Mark Levin、千禧制药公司COO Kevin Starr和千禧药业研发总监Bob Tepper共同发起成立的一家风险投资机构。目前,三石风投是全球医疗生物科技领域最专业的投资机构。

  在FMI成立后的首轮融资中,微软创始人比尔·盖茨、Google Ventures、俄罗斯亿万富翁尤里·米纳尔和美国诊断界的传奇人物埃文·琼斯先后成为其投资人。

  2012年,王凯加入FMI工作后,他亲眼见证了NGS测序结果挽救了一个垂危病人生命的案例,让他永生难忘。当时,一位不到40岁的骨肉瘤患者已有肺转移在ICU大部分时间昏迷,无法吞咽,已经下了病危通知。在家属坚持下拿到了NGS测序结果,提示针对某个基因的扩增的用药,但由于没有任何先例经验医生开始是反对这样的治疗。后来病人尝试用药后48小时出了ICU,两周后出院。基因检测技术能指导临床治疗,并且成功挽救生命,这件事让王凯体会到了前所未有的成就感。

  2013年,FMI成功在纳斯达克上市,从成立到IPO只用了三年时间。2015年,瑞士制药商罗氏控股以10.4亿美元收购FMI,2018年6月,罗氏控股又以24亿美元收购FMI剩余股票,FMI的估值达到54亿美元。

  2015年,王凯回国成立了至本医疗,2016年9月,成功获得IDG、松禾资本和火山石资本的6000万人民币的天使轮融资。后来又在A、B轮融资中获得了多家知名投资机构的认可和青睐。

  至本医疗主要将针对癌症的全面、准确的分子信息检测用于临床治疗指导,这是王凯和他团队擅长的领域。在整个基因检测产业链上,上游为测序仪及试剂耗材,中游为基于测序服务和生物信息分析的各项服务,下游为终端市场。其中,上游主要被美国公司占据,中游是中国基因检测公司最活跃的市场。

  至本医疗最大的创新在于生物信息分析算法,这也是其核心的行业竞争力。其独立研发了OriFusion、OriCNV、OriIndel、OriSNV、OriTMB、OriMSI和OriLongIndel等生物信息分析算法,获得了一系列专利授权,保证了基因样本分析更加严格、精准和全面。

  同时,至本医疗已经建立了针对中国人群的全面精准的基因数据库和临床数据库。2018年9月21日,在中国肿瘤大会CSCO上,至本医疗与北京希思科(CSCO)临床肿瘤学研究基金会、东方肿瘤临床研究中心共同启动了中国特色癌种基因信息学大数据平台,预示了中国基因测序行业正式进入了临床数据与基因数据整合的大数据时代。

  目前,CSCO有近2万名肿瘤医生注册,积累了庞大的临床大数据。至本医疗科技作为主要参与者之一,利用生物信息学分析的独特优势,将主导大数据平台中的基因检测和分析版块。

  中国特色癌种基因信息学大数据平台启动后,至本医疗将为第一阶段入驻的近40家医院的2000多名不同瘤种患者提供WES全外显子测序及部分元溯450+个癌症核心基因的深度测序,并提供针对性的临床治疗方案。

  元溯450是至本医疗的主打产品,可以覆盖450+个癌症核心基因的检测,WES全外显子测序则是至本医疗的深度测序产品服务。

  随着基因检测的大panel检测成为主流趋势,未来算法和大数据在基因检测中的重要性会越来越大。目前的基因检测只用2天就可以出现10个G左右的检测数量,未来的数据流会更加庞大。

  除了算法和大数据平台,至本医疗还有很多“黑科技”,比如基因检测中的“大片段的插入缺失”技术,突破了二代测序在测序方面的瓶颈,成为国内唯一实现这项突破的企业。

  此外,至本医疗还创建了6大自主知识产权平台的基因检测中心;拥有知识库建设、报告自动化及流程一体化等10项软件著作权专利的信息处理超算中心。

  至本医疗在技术上的先进性吸引了国家顶级专家的加入。2017年8月,至本医疗科技宣布全球癌症基因组学专家Matthew Meyerson教授正式加入至本医疗科技担任科学顾问委员会主席。Matthew Meyerson教授是享誉全球的肿瘤基因组学专家。同时,他也是FMI的创始人之一,现任全球最著名的基因组研究中心Broad Institute(哈佛大学和MIT合办)主任,手下管理着十余位诺贝尔奖获得者。2014年,Matthew Meyerson教授被汤森路透社评为“全球最有影响力的科学家”之一。

  2017年11月7日,至本医疗获“国家高新技术企业”称号,它是一家名副其实的高科技公司,具备成为基因检测领域独角兽的潜力。

  国际基因检测领域的顶级企业也开始与至本医疗进行合作。2018年7月11日,至本医疗与美国基因测序仪器供应商Illumina公司达成合作协议, Illumina将提供二代测序仪器和相关试剂,至本医疗科技将专注于肿瘤分子检测领域的临床应用转化,并提供自主研发的生物信息算法专利技术和强大的数据分析能力。Illumina公司曾被《麻省理工科技评论》评为“2014年度全球创新企业50强”公司。

  在终端应用上,2017年5月,至本医疗开发了“土拨鼠博士”APP,用户可以实现电子报告在线查看、精准数据一键查询、患者管理&随访管家、医医在线互相交流等功能,这也属于业内首创。

  在合作的医院方面,至本医疗已经和国内超过三百家医院达成合作,临床案例累积上万例左右。

  通过对至本医疗创业以来历程的回顾,可以说,至本医疗是国内最具有FMI气质的基因检测公司。王凯不但见证了FMI从30几个人起步发展壮大的全过程,也深度参与了FMI的组织管理工作,深受FMI文化影响。他认为,FMI对团队合作和个人尊重等文化非常看重,“公司发展到了100人的时候,FMI计划重新修订内部文化,我很荣幸加入到了企业文化制定的7人委员会,我们定期开会讨论,最终形成了传承至今的企业文化主张”,FMI并没有在快速扩张中失去了企业价值观、凝聚力和创新动力,因此能够吸引到一大批有共同理想和使命的牛人,这是它成为行业先行者和领头羊的重要因素之一。

  王凯在FMI文化的基础上思考怎么结合中国的实际情况找到至本医疗的文化基因。他认为,虽然中美国内环境不同,但是有一点是共通的,那就是“创建一个公司真正的意义并不仅仅是建立有盈利能力的商业模式而已,更主要是通过这几年实实在在的努力带来了对癌症医疗领域的革新性的影响”。

  由此可见,至本医疗是一家由使命驱动的高科技公司,它将扛起中国基因检测行业的理想主义大旗。

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