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韩健:分子诊断为何不见“杀手级应用”

2014/12/17 来源:中国科学报
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导读
国内外许多生物技术公司都非常关心分子诊断,可说起分子诊断,人们又都觉得很迷茫,或者失望,因为没有什么醒目的代表作,也没有一些像IT行业的Word、Excel、PPT那样的“杀手级应用”(Killer App,KA)。为什么?


国内外许多生物技术公司都非常关心分子诊断,可说起分子诊断,人们又都觉得很迷茫,或者失望,因为没有什么醒目的代表作,也没有一些像IT行业的Word、Excel、PPT那样的“杀手级应用”(Killer App,KA)。

为什么?

首先,我们要看看到底什么样的应用才能算得上是KA。我认为,所谓的KA就是“许许多多的人每天都用得到的应用程序(App)”。

iPhone上有几百万个App,可像“微信”这样的App又有几个?

过去二三十年,在罗氏对PCR(聚合酶链反应)技术的垄断下,分子诊断的成果屈指可数,qPCR定量检测病毒“Viral Load”可以算是一个很好的应用,现在的一些“伴随诊断(companion diagnostics)”也是一些很好的应用,再就是一些感染性疾病的分子诊断。

可是这些诊断的市场空间都很有限,还不能算是真正意义上的KA。细细分析,缺少KA的原因有技术层面的,也有很多是市场方面的。

缺少实用性

KA的前提是“有用”,而分子诊断所面临的最大难题就是实用性。

许多病原体诊断对医生来说没有指导意义,或者是临床意义不大,不是不能完全取代现有的方法,就是提供的信息对医生治疗病人没有什么立竿见影的指导意义。对临床没有真正的指导意义,就不是“每天都用得着的App”。

在技术层面,分子诊断门槛太高,需要训练有素的科研人员才能完成核酸提取、扩增、检测的实验步骤。而且,它对硬件的要求也很高,包括仪器投入和实验室环境建设(防止扩增产物污染导致假阳性)。这些技术壁垒使得分子诊断技术还不能被“许许多多人使用”。

一个应用,如果是像“微信”那样大家每天都用,并成为生活中的一部分,这样具有普遍实用性的App才有机会成为KA。可是,眼下医生拿到分子诊断的报告后的第一反应通常是“so what(那又怎样)”,说明这个技术距离KA还有很远。

那么,为什么分子诊断常常给出的仅仅是一个“so what”样的答案?

原因其实很简单。因为分子诊断的核心技术就是PCR,而常规的PCR(也包括qPCR)都是一个标本、一个反应,检测一个指标。而临床上对医生来说最有用的是鉴别诊断。

单一诊断的目的常常是为了证明医生的某一个猜测,鉴别诊断才能提供可付诸行动的信息。然而,鉴别诊断需要同时对多个可能性进行分析、比较、排除,最后找到可行的方案。

高通量测序技术之所以让人振奋,就是人们普遍认为它可以提供鉴别诊断所需要的大量相关信息。

其实,不管是高通量还是“低通量”,分子诊断的KA出路都是找到一个“大家每天都用”的东西。

分子诊断民主化

iCubate2.0技术平台就是能满足这一需求的平台技术。

为了能使“大家都能用”,科研人员通过硬件整合,使得分子诊断对操作人员的专业水平要求大大降低。加上全封闭设计,使得对实验室环境要求降低。

这就是“分子诊断民主化”,让分子诊断走出科研院校、大医院,让边远地区的社区医院、家庭诊所都能使用。

为了能成为“天天都用”的技术,多重PCR技术可以同时分析很多基因。比如正在做临床实验准备申报美国食品药品监督管理局(FDA)的Sepsis试剂,就是同时检测导致院内感染的多个病原体,包括这些病原体常常携带的耐药基因。

多重PCR实验后,医生拿到的信息不仅仅是“病人有金黄色葡萄菌感染”,而是“病人的金黄色葡萄菌感染可以用(或者不能用)某个药物来治疗”。

院内感染还仅仅是一个开头,还有更多KA需要研究人员一起去开发,还有更多的需求没有得到满足。

当然,KA的另外一个前提就是智能电话人手一部,即硬件普及。这是iCubate技术平台所不具备的。毕竟“是先有硬件还是先有KA”的问题就是典型的“先有鸡还是先有蛋”的问题。市场不问哪个先哪个后,而是要求两个都有。

但是,我相信,只要我们认真去地解决“人人能用”和“普遍有用”的问题,就离分子诊断的KA不远了。

备注:作者系美国阿拉巴马州哈森阿尔法生物技术研究院研究员

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