對于蔓延極為迅速的新冠疫情來說，快速、精確地診斷顯得尤為重要。

新冠病毒是目前已知的基因組序列最長的病毒之一，快速檢測其基因組 “全貌” 非常困難，而臨床精準診斷又比較依賴基因信息。隨著疫情防控對檢測技術不斷提出新的要求，杰毅生物也馬不停蹄地加緊研發。

春節期間，杰毅生物圍繞基因編輯（CRISPR/Cas）和高通量測序（NGS）兩大技術路線，為疫情控制自主研發了一系列自動化檢測儀器和檢測試劑，并聯合浙江省疾病預防控制中心和阿里達摩院醫療 AI 團隊，共同研發了全基因組檢測分析平臺。通過 AI 診斷技術，杰毅生物可將原來數小時的疑似病例基因分析縮短至半小時，在關鍵時刻發揮了巨大作用。

近日，生輝與杭州杰毅生物技術有限公司（以下簡稱“杰毅生物”）創始人兼 CEO 王博士展開對話，著重了解了杰毅生物當前的研發重點及分子檢測的未來發展方向。

感染領域存在較大市場潛力

相關數據顯示，中國每年因感染造成的就診超過 20 億人次，呼吸道感染、腸道感染和結核病成為了全球前十位的致死原因，全世界每年約有 300 萬人死于肺炎等下呼吸道感染。

王告訴生輝，2017 年，中國綜合性醫院大約有 2.4 億住院病人，其中三分之一與感染有關，危重癥感染病人超過 1000 萬人。

“針對感染病例的治療，首先需要明確病原微生物，但由于傳統病原體檢測的局限性，目前全球范圍內臨床上微生物培養的成功率不到 20%。”王表示，有限的條件下，醫生進行 “假設性預判” 和“經驗性治療”是普遍現象，在不明確病原體的情況下，患者通常被給予廣譜抗生素治療，這不僅會讓病人很痛苦，也容易導致 “超級細菌” 出現，使更多人因感染而死亡。

時間和效率的提高，就是在與病毒搶奪生命。抱著這樣的責任和初心，王創辦成立了杰毅生物，基于高通量測序（NGS）和基因編輯（CRISPR/Cas）兩大技術，以及全局性檢測和定向檢測兩大維度，通過創新性的自動化設備、配套試劑、全自動分析軟件等，幫助醫生去解決感染性病原體檢測 “快、準、全” 的世界性難題，推動現有的人工操作模式向自動化發展，并極大縮短診療時間。

全自動化設備是發展趨勢，國內尚不成熟

近年來，分子診斷 POCT（基因快檢）技術備受推崇，用便攜式儀器在更短的時間內做到樣品的處理與分析，成為生物技術公司必須攻克的難題。但其作為一項集合了生物、化學、機械、數字電路等交叉學科的新興技術方向，實現起來并非易事。

“從技術角度來看，熒光 PCR 技術的整個操作流程包括提娶配置和檢測三大步驟，提取的過程需要開放式環境，不然乙醇會抑制酶的反應；而檢測需要密閉空間，避免產生氣溶膠污染。因此，整個系統的設計、集成和開發，需要掌握平衡。”王坦言：“這不僅對設計的要求高，研發完成后的落地生產把控也很高，就算是目前國際頂級公司生產的卡盒良品率也不算高，國內目前還不具備這樣的供應鏈生產能力。”

（來源：杰毅生物官網）

基于以上觀察，杰毅生物自主研發生產的全自動卡盒式自動建庫儀和建庫試劑，在規避原來弊端的基礎上，從簡化、加快建庫流程入手，形成 “流水線” 作業，提高病毒全基因組測序、宏基因組測序的時效性和便攜度。

“我們的全自動化設備將原先需要十幾個小時的手工操作時間大大縮短至兩個多小時，只要把樣本放到卡盒中，機器便可以全自動完成。同時，這個機器很小，只比微波爐稍微大一點點，部署比較容易，也可置于生物安全柜中，避免了生物安全的問題。”王對生輝說，“在自動化方案領域，杰毅生物是全球唯一的。今年年中，我們還將推出一款針對定向檢測的全自動化設備，‘樣本進、結果出’的整個過程將在 90 分鐘內完成。”

結合這兩套設備，杰毅生物希望醫院的檢測流程可以這樣進行：病人入院后，根據癥候群先做第一道初篩，若查清病原體為甲流等，就可以直接治療；若病人反應為陰性但感染癥狀比較明顯，就可以用全自動設備進行高通量測序建庫，第二天早上就能告訴臨床大夫究竟是什么病原體，并指導用藥。

疾病監測將成 AI 落地新場景

王告訴生輝，除了自動化建庫之外，杰毅生物的下一個研發重點是生物信息分析，“比如宏基因組測序（mNGS）直接對樣本中的核酸進行‘鳥槍法（shotgun）’大規模平行測序，病原體覆蓋廣，每一次測序會產生幾十個 G 的數據，有幾十億條 DNA 序列，無法用人眼直接判斷。”

此外，在確認病原體后，有時候還需要確定該病原體是不是致病病原體，“相較而言，這個比較難實現。在準確判斷致病性的微生物方面，仍需要具備專業素質積累的臨床大夫對每一個樣品進行醫學解讀。我們已經和阿里云簽署了一份戰略合作協議，借助大數據、人工智能技術，以及結合患者的臨床表現來綜合判斷。”王說。

作為“臨床中的陷阱”，醫學解讀和臨床判斷仍是行業痛點。王對生輝表示，作為一項全新的技術，資本、研發、時間均需要長期投入。同時，也需要有更多的經過標注的數據，讓準確率得以提升。

王說：“在項目真正落地之前還需要不斷迭代，幾年后或許會有較為完善的判斷機制。在不斷的探索和試錯中，我們也將看到越來越清晰的應用領域和局限性。”

關于杰毅生物

杰毅生物由貝瑞基因（SZ:000710）創始團隊成員王博士和浙江大健康產業基金原合伙人鐘杰先生共同發起成立，是一家以高通量測序（NGS）和基因編輯（CRISPR/Cas）為技術平臺，產品創新與數據驅動相結合，致力于革新感染性疾病檢驗未來的新銳科技公司，是阿里云在感染性疾病 AI 應用的戰略合作伙伴，是中國唯一一家提供病原宏基因組 mNGS 全自動檢測產品解決方案的公司，被業內評選為“2019 未來醫療 100 強. 中國榜宏基因組 TOP5”。

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