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贝康医疗杜仁骞博士:NGS辅助生殖未来可期,构建渠道壁垒,走规范化道路
2021-09-17

三孩政策利好,人口生育意愿提升,对胚胎植入前检查、产前检查和新生儿疾病筛查的需求也增长。近日,南方医学网连线贝康医疗首席研究员杜仁骞博士,共同探讨NGS在生殖遗传领域的现状和应用场景,推动我国生殖事业的发展,让中国没有“难生”的孩子。 


南方医学网:最近国家提出了三孩政策,鼓励优生优育,生殖遗传学市场迎来了政策红利,那么贝康医疗如何把握政策红利,迈上新台阶?



杜仁骞:三孩政策确实是今年讨论火热的话题,全国多地出台配套政策,助推优生优育。贝康医疗作为中国辅助生殖领域的领军企业,将会一如既往地为临床提供整体解决方案,将PGT等优生优育的重要辅助手段应用于临床,促进市场和企业的发展。


《中国罕见病防治与保障事业发展》提出,为有优生需求的罕见病高风险家庭提供胚胎植入前遗传学诊断服务,阻断遗传病代际传递。今年7月,贝康医疗积极响应优生优育政策号召,联手中国优生优育协会开展“圆1000个罕见病家庭健康生育梦”公益行动,让更多罕见病家庭能够借助先进的PGT-M技术生育健康孩子。贝康医疗借助自身技术优势,蓄力推动我国生殖事业的发展,进而迈上新台阶。


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南方医学网:在我国,高龄孕产妇逐年增加,由此带来了生育缺陷增加等一系列问题。在您看来,高龄生育会面临哪些风险?人们对辅助生殖是否还存在认知误区?

杜仁骞:第一,孕产妇出现妊娠高血压等并发症的几率增高,生产危险性增加。第二,流产。随着年龄的增加,女性卵巢等器官功能逐渐退化,更容易出现流产、胚胎停止发育的情况。第三,胎儿遗传性疾病发生风险增高。卵子质量下降,胎儿发生染色体疾病的几率增加,导致出现新生儿畸形、21-三体综合征等严重危害健康的疾病,给整个家庭带来极大的痛苦。


认知上,我们要明确:生殖辅助技术不能随便去做,应听从专业人士的建议;有一定的失败率,不能100%保证一次性成功。数据显示,我国每年约有30万名试管婴儿诞生,越来越多不孕不育、高龄生育困难的家庭选择生殖辅助手段。尽管试管婴儿技术已渐趋成熟,但受产妇身体状态、胚胎质量的影响,试管婴儿技术不能完全保证一次就可以获得理想的结果。因此,生殖辅助技术的选择需要全面考虑自身状态,并听取医生意见,积极配合治疗。


南方医学网:我们应该如何看待生殖辅助技术问题?第三代试管即胚胎植入前遗传学诊断/筛查(PGD/PGS)目前已经发展到最新的NGS技术,从技术层面谈谈三代试管技术,相比于一二代,有何优势?

杜仁骞:第三代试管婴儿技术(PGD/PGS)前景广阔、发展飞快。第三代试管婴儿在一、二代测序技术基础上,通过胚胎体外培养获取单个卵裂体细胞或少量囊胚期滋养层细胞,经单细胞扩增技术获得足够的胚胎DNA,进行胚胎遗传学检测。


较之一、二代试管技术难以鉴定基因异常的胚胎,第三代试管婴儿技术是在胚胎植入前对其进行染色体和基因检测,从源头上避免植入存在遗传风险的胚胎,让不孕不育或有染色体异常的家庭生育健康孩子成为了可能。


南方医学网:随着基因检测技术的发展和成熟,以高通量测序(NGS)为代表的检测技术在生殖科学领域得到了广泛应用。您认为中国生殖遗传医学市场的前景如何呢?

杜仁骞:有数据表明2019年中国不孕不育人数约为5000万,不孕不育率达到16.4%。随着生育年龄推迟、生活压力和环境污染等原因,人数还将继续增加。弗若斯特沙利文的数据显示,我国辅助生殖服务规模从2015年的3亿元,以70.8%的年复合增速增长至2019年的25亿元,预计2024年达到255亿。2019年到2024年的年复合增长率将高达58.6%。目前我国辅助生殖服务的渗透率不高,2019年PGT渗透率仅为3.8%,增长空间巨大,未来可期。


南方医学网:作为国内领先的NGS细分市场——生殖领域龙头企业,在这一细分赛道,贝康医疗是如何深挖市场的?

杜仁骞:贝康医疗一直秉承做“合规产品”的理念,坚持走研发、注册和销售的产业化道路,拥有覆盖孕前、产前、新生儿全生育周期的产品管线。公司自主研发的植入前染色体非整倍体检测(PGS)试剂盒获得国家首个“创新医疗器械特别审批”绿色通道,也是国内唯一获得三类医疗器械注册证的三代试管检测产品。另外,用于植入前单基因遗传病检测和植入前染色体结构遗传检测的PGD试剂盒预计分别在2020、2024年通过注册审批。


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植入前染色体非整倍体检测(PGS)试剂盒 图源:贝康医疗


其中,PGS试剂盒针对胚胎囊胚期细胞,采用自主研发的全球领先的胚胎单细胞扩增SDWGA技术,并完成了全球规模最大的胚胎临床试验。其数据显示,PGS试剂盒将试管婴儿临床妊娠成功率提升至72%,流产率降低至6.9%。检测结果与金标准的一致性较好,完全满足临床诊断对准确性的要求,具有显著的临床应用价值。


贝康医疗打造了从检测试剂到存储的一体化实验室平台解决方案,全面实现辅助生殖领域自动化、国产化的硬件升级,打造高端生育设备研发制造中心,目前正在开发多款智能仪器,预计NGS测序仪(DA500)、超低温存储仪(BSG800A),将分别在2022年和2023年通过注册审批。


未来5年内,贝康医疗将完成全生育周期产品管线的注册报证,为临床机构提供全面的三代试管解决方案。同时,贝康医疗积极部署男科市场,拓展辅助生殖市场。今年7月,贝康医疗发布智能精子分析仪;8月与矿博生物达成战略合作,共同推进流式细胞术在男科领域的研发应用。


南方医学网:贝康医疗作为胚胎植入前遗传学检测技术的独角兽,在技术层面如何构建市场壁垒呢?

杜仁骞:贝康医疗以技术研发为核心,组建了来自于全球的KOL科学家团队、海内外博士领衔的研发团队,包括上百名研发人员和60多名计算机科学、人工智能研发人员。在生殖领域已申请27项发明专利,拥有14个软件著作权,50多篇文章发表于专业期刊。除此之外,贝康医疗的PGT研发同样处于国际领先水平。贝康医疗坚持做合规产品的理念,输出经临床验证有效的、合规化的研发成果。


南方医学网:在“2021基因检测行业发展高峰论坛”上,您分享的主题是:高通量测序在生殖遗传领域的应用。就本次讲题,能否简述一下NGS在生殖遗传学上的主要应用场景?

杜仁骞:第一,胚胎植入前遗传学检测(PGT)。传统的检测方法风险较大,更耗费时间和精力。而NGS能同时检测基因组上的所有位点,检测周期短,通量大,敏感性、特异性高。除了非整倍染色体检测,还能检测单基因遗传病、染色体结构异常等,有效避免胎儿的出生缺陷。


第二,基于cfDNA的无创产前检测(NIPT),是避免出生缺陷的重要措施。取孕妇外周血术中游离的胎儿DNA片段,进行无创的产前检测。但是外周血的cfDNA含量很低,常规的分子生物学检测难以达到预期的效果。NGS可同时对大量的扩增DNA进行检测,使NIPT成为可能。


第三,NGS用于DNA甲基化研究。DNA甲基化作为重要的基因表观遗传修饰方式,对维持正常细胞功能、胚胎发育等有重要作用。所以异常的DNA甲基化可能会影响胚胎发育,并遗传给后代。所以,NGS用于DNA甲基化研究也是辅助生殖领域的重要内容。


第四,扩展性携带者筛查。指为了预防某种在群体中发病率较高的遗传病发生,采用经济准确、可靠的方法,筛选表型正常的携带者,进行风险评估和婚育指导。NGS测序技术的发展促使一次性准确筛查多种疾病相关基因的致病位点成为可能。这种筛查有别于传统的单一病种逐一检测方式,筛查效率更高,成本更低。


最后是新生儿基因筛查。对新生儿进行专项检查,通过早筛查,早诊断,早治疗,提高新生儿生活质量。基于NGS的新生基因筛查,大大提高了筛查效率。


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杜仁骞

苏州贝康医疗股份有限公司  首席研究员


主要从事CNV的检测方法的研究及其与遗传病的关系;美国贝勒医学院分子与人类遗传学系博士后,主要从事SNV及CNV在人类遗传性疾病中的致病机制及功能解读的研究;在NGS及芯片两大平台产生的基因组数据分析及遗传病研究方面具有多年的经验。博士毕业于复旦大学遗传学专业,于Genome Research, Genetics in Medicine, Human Mutation, Human Genetics, Human Molecular Genetics, Journal of Medical Genetics等专业期刊发表SCI论文20余篇。加入贝康医疗后专注于从遗传学维度赋能辅助生殖技术的研究。