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基因检测未来热门领域还有哪些?
比尔•盖茨2019年度公开信中列举了基因检测帮助发现连环杀手和预防早产的例子,再次传递了重视基因检测的声音。基因检测技术可用于医疗健康、农业育种、司法鉴定等多个行业。此前大发已经详细介绍了基因检测临床应用领域市场分析。本文将从不同视角与大家聊一聊笔者对基因检测未来其它热门领域的看法。

一、宠物基因检测市场

宠物市场规模爆发式增长,基因检测拥有巨大红海市场。近几年,中国养宠物的人越来越多,“宠物经济”持续升温。2018年中国宠物消费市场规模达到1708亿,《2018年中国宠物行业白皮书》,2018年中国城镇养宠人群达7355万(含水族),其中,养狗人群和养猫人群最多,分别占比46.1%和30.7%,由此催生出巨大的宠物商品和服务市场。其中,宠物食品和医疗则是最大的两块市场。在广义的宠物医疗市场中,基因检测技术有着十分广泛的市场应用。根据Nature杂志在2018年8月的报道,在全球范围内,至少有数十家试验机构和大发正在销售宠物基因检测产品。如对于一些“身世不明”的宠物,基因检测可以帮助识别宠物品系和血统;对于患病的宠物,尤其是针对一些遗传病,基因检测可以帮助识别致病基因,辅助诊断和治疗;除此之外,还帮助犬舍进行优质品种的育种研究。总体来说,基因检测主要可以应用到遗传病检测、犬舍育种、品种鉴定这三个领域。

近几年国外已经积极开始布局,并且消费者逐步开始接受,目前已经取得一定市场份额。近年来,犬类基因检测持续火热,出现了包括Paw PrintGenetics、MarsVeterinary和EmbarkVeterinary在内的众多检测大发,宠物基因检测的数量也持续攀升。例如,全球食品生产巨头玛氏大发旗下子大发Wisdom Health,就致力于犬科和猫科动物的基因检测。该大发预估2018年将进行了250000~300000例检测,其中大部分是由消费者订购的,这是相当惊人的。此外,另一家值得关注的Embark Veterinary大发,曾于2017年获得了450万美元的融资,投资方包括著名消费级基因检测大发23andMe。值得一提的是,Embark Veterinary的检测试剂盒费用为199美元,甚至比23andMe的人类基因检测还要贵50美元。对于国内来说,仅单项的宠物基因检测的价格大多就在500~1000元之间。

我国大发已经开始积极布局,除宠物基因检测外,业务已经延展宠物克隆、竞技动物检测等领域。目前,我国市场为宠物提供的检测内容包括:品种纯度、血统祖源、遗传特征、遗传疾病、健康风险、药物反应、营养代谢等方面的评估,进而提供个性化的医疗和科学养育建议。2017年,萌宠基因推出国内首个全面的宠物狗基因检测产品,采用的Affymatirix原位芯片,为宠物提供5万个DNA位点检测,包括200多个检测结果。另外一家重点宠物基因检测相关大发希诺谷在2012年成立,在2017年成功完成了三例克隆宠物。并且其业务喀什逐步向基因检测领域扩大,未来大发规划将会免费为宠物进行基因保存,用于研究疾病基因,并希望通过基因治疗、干细胞治疗等新的治疗手段为患有遗传性疾病的宠物提供更好的治疗,为宠物主人克隆出健康的宠物。除此之外,希诺谷分别与大陆马和CKUR签署了多项基于马匹基因工程的合作协议,包括马匹基因健康监测、马匹细胞保存、马的克隆研究等等。

二、农业植物基因组学领域

农业育种是未来我国农业发展的重要突破环节,目前已有众多成熟技术。种子是整个农业的基础。优良品种的种子是农作物生产发展的内因,灌溉、施肥、机械作业等都是外因。种子可能产生的增加值,对农作物增加值的贡献可以达到50%以上,是现代农业核心的竞争要素。因此种子的质量对于现代农业来讲至关重要。目前国际上已经存在三代育种方式。


第一代为根据作物形状进行育种,如传统杂交育种,这种方法是根据性状进行直接选择。不过,受困于作物性状受环境的影响,此种选择方法是对基因的一种间接选择,效果低,有时无法“幸运”地选择到可控制优良性状的基因。因此,育成一个品种往往需要较长时间。第二代技术为分子标记育种。人们逐渐认识到作物性状由染色体上某段DNA序列来决定。研究人员试图找到一些与性状紧密连锁的分子标记,在选育后代品种时对这些标记进行选择,最终实现对性状的定向选择。这种方法比第一代技术靠谱。第三代技术是利用高通量测序技术对群体进行研究,可以定位控制作物的某个目标性状基因,并通过序列辅助筛选,选育出新品种。但离精准“靶向”选择优良性状基因,尚有差距。

我国在农业育种领域正处于转型的关键时期。除了水稻等少数物种,其余领域与国外先进国家还存在着相当的差距。许多优良品种长期依赖进口,这使我国种业面临的问题愈发凸显。对此,国家农业农村部发文指出,强化科技支撑,加快科技攻关,提升自主育种能力,是我国种业面临的当务之急。目前,近年来兴起的全基因组育种技术为我国解决这一困境,提供了赶超机会。

基于基因检测技术对农业育种提供技术支持,主要包括两个方面:一是全基因组测序解读植物基因组;二是对待选种子进行已知基因的SNP等检测,进行筛选。对于全基因组测序来说,目前我国测序仪的装机量出去全球前列,且我国检测成本优势相对明显,因此在此领域我国存在巨大发展空间。但是在对已知基因的SNP等检测中,目前很多种子研究机构采用的对已知基因的检测方法为PCR法,其检测效率慢且成本偏高。一个样本、一个基因、一个位点的价格约为1元人民币。这种检测成本对于众多育种机构来讲,是不可接受的。

高通量基因芯片技术将会为作物基因组筛选带来变革式发展。随着基因芯片技术的进一步发展,尤其是原位芯片法,同一个芯片(4mm2)可以进行多达上百个样本的检测,极大的降低了检测成本。随着而来的将会是市场的全面扩张。

目前在农业基因组学领域已经开始积极布局,并且众多大发已经开始提供完整的相关产品。



 
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