经历疫情考验,赛哲生物对公共卫生有话说

2020-05-25 15:06:49

  疫情得到初步控制,任何时候公共卫生都不应该松懈。

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  文丨施燕芬 江倩君

  今年年初,当大众在为新冠肺炎疫情发愁时,专注病原微生物检测服务的广州赛哲生物科技股份有限公司(下称“赛哲生物”)带来了一个好消息——赛哲生物用了18个小时检出广东省第一例输入性新型冠状病毒。 赛哲生物立即上报给广东省疾病预防控制中心,最终由国家疾控中心复核验证并通告,为广东省加强防疫做出了贡献。

  疫情令测序诊断价值凸显

  深耕病原微生物研究十年的赛哲生物,提供专业的感染诊断产品与服务,包括测序仪生产、三类体外诊断试剂研发生产、软件、病原宏基因组检测服务等。 疫情提高了大众对生物医药领域的产品、服务、研究的关注度,病毒、细菌等成为了人们生活的高频词。实际上,微生物的基因复杂度远比人类基因要高,同一个感染标本,拿去不同的公司进行测序,所得的结果往往相差很远。这是标本处理方法和数据库、算法差异所造成的。

  因此,核酸检测在不同细分领域,也对技术有着不同的要求。真菌、结核菌、病毒的核酸提取在业界内是公认难题,其中,真菌是由于细胞壁厚,结核是胞内菌,病毒核酸易降解和量少。基于结构之复杂,倘若核酸提取效果不佳,更会影响后续的检测分析效果。赛哲生物始终认为,治疗感染性疾病,病原微生物的精准辨别是最重要一环。 而在成功提取核酸后,临门一脚,便是将基因序列与自有的数据库进行比对。越是精确的数据库,越能提高病原微生物检测的准确率。

  每家公司的数据库都是独有的。十年来,赛哲生物不断积累大量感染病例,并与众多感染专家合作共建自有数据库,构筑起赛哲生物的护城河。积跬步至千里,厚积薄发,赛哲生物测序技术的高准确率便得到保障。 目前,赛哲生物已经与基因芯片及基因测序专家、全基因组分析检测领先企业illumina建立了紧密的战略合作关系,是illumina病原领域唯一临床合作战略伙伴,同时与其他相关配套设备的优秀供应商有长期的良好合作,可以获得相关的技术支持和主要配件。这为赛哲生物的测序能力实现更好的保驾护航。

  疫情期间,赛哲生物积极响应国家号召,打响疫情防控总体战,架起公共防疫平台。1月初,赛哲生物已成立了疫情防控快速反应小组,开展快速诊断试剂盒的研发工作。 赛哲生物依托技术和平台优势,在3天内研发组建了三条检测新冠病毒不同方法的生产线,包括新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(可逆末端终止测序法)、新型冠状病毒(2019-nCoV)ORF1ab基因检测试剂盒(荧光PCR法)、新型冠状病毒(2019-nCoV)N基因检测试剂盒(等温快速检测)——简述成18个小时、90分钟以及20分钟的检测方法。

  成功生产的首批新冠病毒检测试剂盒,经广东省药监局推荐,国家药监局应急审批后,1月27日,赛哲生物便向疫区联合捐赠 12000人份新型冠状病毒检测试剂盒,协助抗疫工作。

  赛哲为什么能站在行业前沿?

  在产品策略上,赛哲生物坚持多元战略,打通上中下游产业链:上游进行仪器试剂的研发与生产销售,中游进行基于核酸技术诊断产品的研发生产,下游进行仪器、试剂、诊断产品融合的诊断服务,形成赛哲生物在上游测序设备具有垄断地位,配合中游检测产品和下游服务的多元产品战略,打造完整的商业闭环。

  如今,赛哲生物在广州生物岛建有建地面积3000多平方米的粤港澳大湾区创新中心(广州),涵盖研发注册中心、亚洲感染疾病人工智能研究中心和体外诊断GMP生产中心和检测中心,其中研发注册中心已经开发了近100项分子诊断及特殊检测项目和30多个临床诊断试剂盒。而在湖南长沙建设的超级工厂也将于6月9日正式启用,届时,赛哲Fontosage高通量测序仪也将正式投产。

  目前赛哲生物的客户覆盖全国超过200家三甲医院、临床研究中心 ,并与广东省疾病预防控制中心、呼吸疾病国家重点实验室、广西疾病预防控制中心等机构展开大型科研合作项目。这张成绩单的背后,离不开赛哲生物研发中心总监郭祥学博士的努力。

  在赛哲生物进行大数据和人工智能在感染性疾病的应用开发、亚洲人群感染数据库建立等工作的研发中心总监郭祥学博士,拥有北京大学生物化学与分子生物学硕士学位、美国佐治亚州立大学生物信息学硕士学位、分子遗传与生物信息学博士学位。在加入赛哲生物之前,他曾参与美国佐治亚大学生物信息中心博士后和Emory大学Winship癌症研究所工作,被授予美国微生物协会、美国血液学协会和美国分子进化协会的学术会员。 在美期间,郭祥学在国际顶级研究期刊上发表了大量研究成果,包括美国国家科学院院报(PNAS),Clinical Lymphoma Myeloma & Leukemia 和 Oncogene等。

  郭祥学在美国制药和生物技术行业拥有十多年生物信息学分析经验,而在美国国家疾病预防控制中心(CDC)亚特兰大总部担任生物信息主管 的这项工作经历,则令郭祥学对公共卫生领域的疾病防控有着深刻、丰富的见解。在他的带领下,赛哲生物于微生物预防、诊断和精准治疗领域的能力得到进一步强化。

  基于赛哲生物的全产业链布局整合性优势,与生物信息学和大数据处理方面的优势,在郭祥学的引领下,“iSagene”病原体AI分析平台应运而生。

  病原体AI分析平台集合赛哲优势

  今年3月,为了满足未来突发性重大疫情的预警监测防控需求,赛哲生物向广东省疾控中心捐赠了自主研发的“iSagene”病原体AI分析平台和MiniSeq测序仪,助力广东省升级对新冠病毒(SARS-CoV-2)全面、自动、智能的监测防控能力。 通过赛哲iSagene AI分析技术和机器学习,可将原来数小时的疑似或未知病源分析大大缩短至18分钟。“我们预计疫情结束后,新型冠状病毒试剂盒也可应用于每年秋冬季呼吸道感染高发期,为相关病人作新冠病毒排查,”郭祥学介绍道。

  “在感染领域中,只有精准诊断病原信息,才能精准地用药,没有了病原体信息,专科临床医生只能靠经验用药,而传统病原检测的阳性率只有不到20%,大多数的病原体是无法诊断出来的。”郭祥学表示,人工智能可以在大数据中找到用药知识图谱,并对病人的耐药情况进行监控,建立规范的诊疗路径。

  “iSagene”病原体AI分析平台可以依托自主病原数据库,通过机器学习,从海量病原测序数据中抽丝剥茧,精准判断病原信息和变异信息,对未知病原进行预警,对病毒流行路径进行监控 。在本次新冠疫情当中,尤其体现了人工智能针对具有人传人性质的病原预警意义重大。

  目前,赛哲生物AI项目团队正在进行多个项目,包括2000万亚洲人群感染特征数据库等。 基于这些数据库,赛哲已经建成iSagene病原体AI分析平台,正在进行优化中,并应用到实际的测序数据诊断中,未来还将会建成感染疾病诊疗决策支持工具、下一代抗菌药物AI筛选平台等,并已对外进行了合共10多万例病原体宏基因组检测服务的“宏微RPD-seq®”,当中的生信分析部分正是由“iSagene”平台独立提供。

  减少诊断误差、减少病原检测中的重复性工作、提高诊断效率、实现检测行业的规范化、促进药物研发,建设感染数据的智能化分析、AI辅助诊断技术是不二法门。

  赛哲生物专注于整个医疗大领域中的感染领域,即病原微生物行业的人工智能诊断。微生物检测属于IVD(“in vitro diagnostic products”,中文可译为体外诊断产品)的一个细分领域,有报告显示,我国微生物检测行业2022年预计将达到30.7亿元,从2008到2022年微生物检测行业的增长已将近9.59倍,年复合增长率达到17.52%。2011年我国卫生部颁布了被称为“史上最苛刻”的《抗菌药物临床管理办法》,把微生物检测的地位提到了前所未有的高度。

  医疗人工智能,大数据先行

  根据国际数据公司(IDC)的一项新研究,到2022年,机器人和人工智能等数字工作者的贡献将增长50%以上。 而在公共卫生领域,较为简单和基础的自动化任务已经常见在多个医疗场景,譬如送药机器人、病例管理系统等,但人工智能还应该有更多的应用场景。

  郭祥学认为:“人工智能不是空中楼阁,它需要大数据作为支撑。” 它需要数据湖的建立,以实现多个维度的数据共享;需要关联医疗指标数据,开发病原微生物感染风险预测系统,预测最可疑的病原菌,提示医生关注;需要基于多点的病原微生物测序数据与病人多组学数据,开发临床诊疗路径辅助系统,根据病人目前情况预测不同诊疗路径的病情发展。

  建立庞大的数据库,才能填补测序结果的差异。赛哲生物为了不断积累具有地域、专科特色的病原微生物数据库,和国内感染领域的顶尖专家进行数据库合作共建。 比如,与协和医院马小军教授在真菌数据库的合作、与呼吸疾病国家重点实验室在病毒数据库的合作、与深圳三院张国良教授在结核菌数据库的合作、与武汉同济医院器官移植研究所郭晖教授在移植感染数据库的合作等等。赛哲“iSagene”病原体AI分析平台也正是有了数据库的“数量”和“质量”保证,才能在庞杂的、变异速度快的感染诊断中保持高准确度。

  

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