NGS测序技术再升级,铂鑫生物打造国内HIV耐药检测市场新秩序

来源:AWSG爱保信发布时间:2021-01-28 14:06:10

经过近四十年防治工作研究成果的累积,艾滋病已从过去致死率极高的超级“绝症”变为可稳定控制的慢性疾病。在艾滋病治疗领域,全球患者普遍采用鸡尾酒疗法,但需要终身服药,而随着全球HIV感染人数的逐年增长,艾滋病防治市场也在稳步扩容。

耐药检测又是艾滋病治疗完整环节中非常重要的一步,艾滋病患者在制定治疗方案之前,需要进行病毒耐受性突变的检测来确定用药方案,在治疗过程中也需要定期进行耐药检测,并根据耐药检测结果及时调整治疗方案及选用合适的药物。

现有常用艾滋病耐药检测方法

欧美国家的艾滋病耐药检测技术已普及,而国内市场目前则相对空白。在技术层面,艾滋病的耐药检测主要有基因型和表型两种方法,目前国内外多以基因型检测为主,而常用的HIV基因型耐药检测的方法又有TruGene、ViroSeq和In-house等几种类别。

TruGene由德国拜耳公司研发,后来被西门子收购,是最早获得美国FDA批准的用于HIV-1(HIV-1是目前全球HIV病毒最主流的亚型)基因型耐药检测的商品化试剂盒,其系统自带序列分析软件,可以出具耐药报告,结果重复性好,但工作量大,适合个体检测。

国内则主要采用ViroSeq和In-house这两种检测方法,但这两种方法都具有明显的局限性。首先,二者都采用属于第一代测序技术的Sanger测序法,此乃来自多年前的病毒检测技术,不仅价格昂贵、低通量,且需要4-8周才能够出结果。Sanger测序法检测HIV药物耐受性突变的敏感性低,仅为20%,因此面对HIV这种高突变率病毒检出率不足。

其次,ViroSeq检测试剂盒由于耐药数据使用权昂贵,因此需支付高昂的检测费用。而In-house的方法需要将测序数据与位于美国斯坦福大学的艾滋病毒耐药基因数据库去比对才能生成耐药报告,但该数据库严禁商业化使用,因此In-house的方法在国内大规模商业化面临潜在法律风险。

铂鑫生物采用全球高通量NGS二代测序技术

针对当前国内艾滋病耐药技术相对落后,及市场仍然空缺的现状,铂鑫生物通过潜心研究,将具有强大优势的NGS二代测序技术应用于其HIV快速耐药检测技术当中,精准规避了前述这些问题,实现了技术突破。

NGS二代测序技术

NGS(Next generation sequencing)二代测序技术的特点是,可在很短的时间内完成对上百亿个碱基对的测序,一次可对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定,满足极短时间内对基因组进行高通量、高深度检测的要求。NGS高通量测序技术是对第一代测序技术的一次革命性的改变,可以对一个物种的基因组进行反复多次全面细致的分析。

铂鑫生物的艾滋病耐药检测技术拥有完全自主知识产权,目前在全球艾滋病耐药检测领域都居于领先地位。据悉,其高通量NGS二代测序HIV耐药检测技术LDT将于今年一季度开始推广商业化应用,值得一提的是,铂鑫生物掌握的是目前国内唯一具备自主知识产权,且可以合法商业化的艾滋病耐药检测技术。

比首获FDA批准的Vela公司产品更高效精准,铂鑫生物提供耐药、病毒载量、亚型三合一检测结果

其实,NGS二代测序技术在国际范围也已得到普及,但真正获准商业应用于艾滋病耐药检测领域则是在2019年11月,当时是美国食品药品监督管理局(FDA)首次批准新加坡基因测序公司Vela Diagnostics开发的基于NGS二代测序技术的HIV-1耐药突变检测产品上市。

不过,铂鑫生物的HIV耐药检测技术相较于Vela又实现了多方面的升级。相较于Vela的HIV-1耐药突变检测产品,铂鑫生物的HIV耐药检测试剂盒耗材成本低廉,仅约为200元,且自动化程度高,流程简单;其依据自身具备自主知识产权的耐药及HIV分型数据库,可提供病毒载量、亚型、耐药三合一的、更精准的检测结果,而Vela仍依赖美国斯坦福大学数据库。

同时,铂鑫生物采用“一步法”建库专利技术,能够将传统2天的建库时间缩短到仅需1.5小时,大大降低文库构建中的时间成本,也压缩了检测周期,效率更高。而通过采用多人编号的方式,铂鑫生物在引入barcode的同时给每个患者的样品编号,可同时检测100人以上的血样,能有效提高芯片利用率并将成本降低为其它产品的十分之一。

铂鑫生物HIV耐药、HIV 病毒载量和HIV亚型三合一检测流程如下:

患者血样分离,及血浆RNA抽提:

采集患者10ml血样,并对患者血样进行预处理,即将血样收集在有EDTA抗凝剂的采样管中进行低速离心,得到分离血浆。通过自动化核酸提取平台,提取患者血浆中的总RNA。以上流程目前均为合作医院完成,待公司自建医学检验所完成验收后,可在检测所内完成。

RNA 质检流程:

将制备的RNA通过Qubit或者其它核酸定量设备进行质量检测。符合质控标准的RNA可进入下一步检测流程。

HIV病毒载量检测:

将部分RNA通过实时荧光定量PCR技术(即real-time quantitative polymerase chain reaction,Real-time qPCR)进行HIV的载量检测。目前采用的检测试剂盒均为国家食品药品监督管理局注册、且符合相关要求的试剂,同时铂鑫生物也开发相关产品,并计划申报3类医疗器械。

根据病毒载量逻辑判断下面检测流程:

病毒载量小于1000 CPs/ml,则直接生成载量检测报告。若病毒载量大于1000 CPs/ml,则进入NGS测序构建文库流程;

“一步法”构建测序文库:

通过具备自主知识产权的“一步法”构建测序文库,扩增出待检测区域的cDNA扩增片段的同时,添加测序接头和患者编码信息;

测序模板制备流程:

将构建好的文库通过Qubit或者其它核酸定量设备进行定量混合,添加到模板制备仪中。经过设备处理后,自动添加到测序芯片。

NGS 测序:

将测序芯片插入NGS测序仪,进行序列测定。

数据分析:

测序仪生成的数据实时传输到服务器中数据库,并自动与铂鑫自建的HIV耐药数据库和HIV亚型数据库进行比对,加入之前载量测定的结果自动生成三合一报告。

在国内艾滋病耐药检测市场趋于空白的现阶段,铂鑫生物有望凭借其基于高通量NGS二代测序技术的HIV快速耐药检测技术于此开疆拓土,成为国内艾滋病检测市场的拓荒者与领路人,并为这个市场打造新秩序。此前有传铂鑫生物将赴港上市,那么其IPO之路会否顺遂?我们一同期待后续进展。