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阿趣生物:做代谢组学检测领域的顺丰

作者: 杨雪 2019-11-22 08:00
阿趣生物
企业数据由 动脉橙 提供支持
样本检测、大数据分析以及技术产品开发商 | 未公开 | 运营中
中国-上海
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代谢组学和基因组学、蛋白质组学、转录组学一样,都是以“组学”为后缀的新兴研究领域,并且有助于对有机体的生物学过程及其与环境的相互作用的理解和应用。

 

代谢组学是对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式,是系统生物学的组成部分。其研究对象大都是相对分子质量1500以内的小分子物质。

 

因为技术门槛高,在创业路上,代谢组学检测是一条少有人选择走的路,专注于质谱代谢组学检测的阿趣生物创始人邓军亮告诉动脉网(微信号:vcbeat),在2012年,阿趣生物选择专注于代谢组学检测时,那时的国内代谢组学检测行业还是一片空白。

 

他表示:“2012年,代谢组学概念的提出还不到13年,国际上还存在不同的学术流派,可以说代谢组学仍处于非常初级的阶段。国内很多研究人员对这个技术并不了解,甚至有很多人怀疑这个技术的可靠性。”

 

那个时候,代谢组学检测还是一片荒芜,但是基因检测行业正发展得如火如荼。在权衡之下,邓军亮还是选择了代谢组学检测领域创业。在真正进入代谢组学检测后,邓军亮直言:真的好难好难。

 

幸运的是,成立近8年以来,阿趣生物已经建立并完善了包括非靶标代谢组学、高通量靶标代谢组学、常规靶标代谢组学、功能代谢组学等检测与研究平台。2018年10月,阿趣生物与南京扬子科创合作,尝试打造全球领先的质谱检测中心,现在,结合阿趣生物上海研发中心的技术能力,该检测中心可以胜任10万级样品的检测。此外,阿趣生物也建设了质谱代谢体外诊断试剂盒GMP研发生产基地,接下来将进军质谱代谢临床检测领域。

 

代谢组学:最难组学

 

基因组学和蛋白组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动,而细胞内许多生命活动是则发生在代谢层面的,如细胞信号释放、能量传递、细胞间通信等都受代谢物调控。有人认为:“基因组学和蛋白质组学告诉你可能会发生什么,而代谢组学则告诉你已经发生了什么。”

 

在基因-蛋白-代谢物-表型的框架内,代谢组学代表了整个生物动态系统中最下游的阶段。

 

代谢组学也被有的人称为是最难组学,因为在分析方法上,基因/转录组分析体系已经高度流程化,蛋白组也有通用的方法,但代谢组学分析无论在分析体系、数据处理、数据挖掘上都有着更高的技术门槛。

 

邓军亮表示:“代谢组学技术在医学中的应用主要是诊断标志物的发现,疾病机理研究。在生物制药领域主要用于新药的发现、药物作用靶点的明确。比如在临床检测应用中,新生儿的代谢疾病筛查主要就是检测氨基酸和酰基肉碱。”

 

不过目前,代谢组学检测用于临床检测的应用还比较少,代谢组学检测依然主要用于科学研究检测。

 

“在科研服务市场中,大部分博士生、研究员、教授对于科研有很深的理解,但是缺乏一些好的平台、工具为他们提供数据。所以我们的服务就是这样的工具,帮助客户高效便捷地拿到高质量的数据。”

 

目前,阿趣生物客户主要来源于高校、医院、科研院所以及公司。其中,高校占比约40%,医院客户大约有300家,多是三甲医院。 

 

从行业拓荒者到标准引领者


由于进入这个市场较早,阿趣生物遇到的竞争者较少。但另一方面,这也意味着该行业没有任何成熟的发展路径和行业标准可供参考,一切都需要自己摸着石头过河。

 

阿趣生物在发展中首先遇到的是人才匮乏问题。

 

“三个臭皮匠顶多可以算一个诸葛亮,那也得搭配五虎将才能把事情做起来。”邓军亮笑着说。

 

幸运的是,阿趣生物找到了中国科学院生物与化学交叉研究中心研究员朱正江博士作为技术专家顾问。

 

在2013年,朱正江博士从美国加州斯克利普斯(Scripps)研究所Gary Siuzdak 教授课题组回国加入了中国科学院生物与化学交叉学科研究中心任研究员。Gary Siuzdak 教授课题组在国际上代谢组学领域可以算是泰斗级别的课题组,他们开发的Metlin数据库和XCMS软件被全球科学家广泛使用。

 

随后,阿趣生物特聘朱正江博士作为公司首席技术专家顾问。朱正江博士不仅帮助阿趣生物搭建了技术体系,也帮助阿趣生物培养了一批技术骨干。

 

在引入专业人才的同时,阿趣生物也在积极地培育储备人才。从2014年以来,阿趣生物不断举办代谢组学培训班,至今已经毕业数千名学员。

 

解决了人才问题后,阿趣生物开始在行业建立自己的核心优势。

 

在代谢组学检测中,目前最主要的技术瓶颈就是代谢物鉴定。检测方法可以检测出什么代谢物,物质数量的多少,只有通过标准品谱图库才可以确定。

 

阿趣生物在朱正江博士的影响下建立了自己的代谢物数据库。现在阿趣生物的数据库包含二级谱图的物质多达2万多个,可以适用于各大厂商的QTOF或Orbitrap高分辨液质仪器平台数据。

 

针对一份样品,使用正负两种离子模式,目前国际上比较领先的水平能鉴定1000多种物质,而使用阿趣生物的数据库,结合朱正江博士开发的一些创新性算法,可以鉴定2000多种物质。

 

摆脱对仪器处理软件的依赖,研发出更稳定的全流程分析系统

 

代谢组学技术壁垒很高,对于代谢物的定性定量、数据分析等环节,参数选择多样、数据量大、统计方法多样让很多科研工作者望而却步。

 

在代谢组学检测中,随着多层次的组学包括代谢组学研究的展开,高通量的数据收集已经可以实现,但是代谢组学的数据分析仍是难题。对数据的认识及场景化分析判断,成为代谢组学研究的主要瓶颈。

 

邓军亮直言,在早期时,阿趣生物做代谢组学检测也是“拿来主义”。

 

“刚开始做代谢组学检测分析服务的时候用国外的仪器,使用仪器厂商提供的软件和数据库,用文献中的方法。慢慢的,我们发现在前期样品处理和后期统计分析,生物信息分析方面都是可控的,因为我们能做到知其然也知其所以然。但总有一个黑匣子还挡在我们面前,我们只是在用,并不知道它是怎么工作的,那就是原始谱图解析。”

 

由于质谱分析仪器被进口厂家垄断,代谢组学分析服务商一般都是按照仪器厂商的培训获知如何利用仪器的软件设置参数进行提取信号、做解卷积、积分、生成数据表,但并不知道软件的具体算法和原理。

 

邓军亮表示:“当我们发现检测结果有时不尽人意时,我们才明白了仪器自带软件的算法也并非是完美的。后来,我们接触到XCMS这类开源软件的时候,才感觉到豁然开朗。”

 

在算法团队的优化支持下,阿趣生物研发出MAPS代谢组学全流程分析系统。该系统可以搭载在私有云或公有云服务器上,打破了传统软件台式机的性能限制,可以一次性处理成千上万个样品的原始数据。当然该系统内嵌了前面提到的代谢组学数据库,可以轻松搞定复杂的代谢组学数据分析全过程。

 

深耕科研服务市场,进军临床质谱领域


代谢组学检测目前主要应用于科研服务市场,邓军亮估计国内整个代谢组学科研服务市场规模约有5亿人民币,但整个科研服务市场还没有被完全满足,未来将还有较大的增长空间。

 

“比起基因检测科研服务约35亿的市场规模来说,代谢组学检测市场还有很大的空间。我们预计未来5-10年代谢组会成为各大组学的中心,也就是说现在做基因检测的科研用户都将成为我们的客户,故未来5-10年还有一个迅速的增长期。”邓军亮分析道。

 

随着代谢组学的发展,市场上的玩家也渐渐增多。凭借着多年扎根代谢组学检测的经验,阿趣生物也建立了自己深厚的优势。

 

首先是在服务上,阿趣生物极度追求高质量服务。邓军亮认为阿趣生物的市场定位类似快递行业中的顺丰。

 

阿趣生物也建立了种类齐全的平台,可以为客户提供一站式服务。不管从GC-Q-MS到GC-TOF-MS,还是LC-QQQ-MS到LC-QTOF-MS和LC-Obitrap-MS,阿趣生物一应俱全。近期,阿趣生物也计划将服务向质谱成像,核酸质谱、离子色谱和CE-MS延伸。

 

凭借阿趣生物建立的大平台、大数据分析算法,阿趣生物可以承担10万级样品的检测分析工作。在这一点上,国内能够胜任如此大批量样品检测分析工作的同类平台寥寥无几。

 

在未来,阿趣生物会持续深耕代谢组学科研服务市场。除此以外,今年5月阿趣生物完成由国中创投投资的数千万元人民币Pre-A轮融资。

 

在资本推动下,阿趣生物也启动了临床质谱检测产品的研发工作,希望在未来两三年能够推出契合市场需求的产品。

文章标签 生物技术
注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。
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杨雪

作者微信:hhhh333yyyy

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