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                        校友(陸思嘉)來稿-校慶85周年特約IX

                        文章來源:本站原創作者:rose 發布時間:2015年11月26日 點擊數: 字體:

                        2003年二中高三以品學兼優保送復旦大學(同時也參加了高考799分),后赴美留學哈佛。目前是美國哈佛大學生物化學博士,高通量基因測序專家,MALBAC全基因組分析技術發明人,江蘇省雙創計劃引進人才,億康基因共同創始人、億康醫學檢驗所CEO。當年的高一。高二班主任石小玲老師很記得他很sweet的笑容和他參加英語口語大賽時,同學們舉著6C的牌子。他的waterperhaps發音特好聽,課桌上總鋪著China Daily.......

                                                              陸思嘉(6C+)(2003屆校友)

                         陸思嘉博士在單細胞全基因組測序方面取得了突破性進展,是多次退火環狀循環(MALBAC)全基因組擴增技術的發明人,同時應用該技術在生殖細胞的單細胞水平全基因組測序方面取得了重要進展。

                        陸思嘉博士還將單細胞全基因組測序技術引申應用到轉錄組和表觀遺傳組的研究,在單細胞水平下全面衡量遺傳信息,以及在輔助生殖、產前診斷、優生優育等領域產生重要影響。陸思嘉博士在上述領域共發表SCI收錄論文數十篇,包括《Nature》、《Science》等頂級刊物文章,被引用數千次,申請國際專利4項,新申請國內發明專利5項。

                        MALBAC技術發明人陸思嘉:--植入前胚胎診斷讓更多家庭圓夢

                        屢敗屢戰,歷經2年才把技術完善
                        轉化醫學網:

                        陸博士,您是MALBAC技術的發明人,能和我們談一下這個技術發明的過程
                        陸思嘉:

                        其實我本來是做光學技術的,發明了一些精密檢測的方法。后來就思考這些精密的檢測手段能不能用到基因組上來,于是我的研究領域開始朝這個領域轉。
                          
                        剛開始我們做單細胞測序,用MALBAC的方法做腫瘤方面的研究,但是這個方法有很大的局限性,我們沒有辦法看到我們的東西。后來想我們本身就是做技術的,為什么我們自己不開發一套這樣的技術呢?
                        實際上整個過程非常不容易,我們經歷了失敗-失敗-再失 敗,整整一年的時間,我們沒有擴增出任何東西,經過二年的時間,技術才得到完善。
                           MALBAC
                        技術和傳統技術比起來,準確性和全面性好很多,我們可以做到檢測一個腫瘤細胞的DNA,準確性高達93%,而通常的技術手段只能做到50-70%。
                        結緣喬杰院長進入輔助生殖領域
                        轉化醫學網:

                        這個技術最直接的應用是什么?
                        陸思嘉:

                        2011年底,我們回國,和北醫三院喬杰院長結緣。我們就把這個技術用用到輔助生殖領域。因為MALBAC技術測得準確,測得全面,所以覆蓋的遺傳病的種類更多,檢測染色體的準確度比現有的技術要好,就用這個技術做臨床方面的驗證性的實驗。經過1年的努力,我們就把這項技術應用到第一例罕見病的家庭上。
                        世界首例MALBAC寶寶誕生背后的故事
                        關于第一例MALBAC寶寶背后是有很多故事的。2012年,我們在SCIENCE上發表了文章,這位父親看了這篇文章,主動給謝曉亮老師寫信。這位父親本人就是單基因顯性遺傳病患者,經歷了 多次手術治療,非常痛苦,而這位執著的父親為了研究病因,已經自學了很多知識,閱讀了大量的文獻,所以在第一時間就發現了我們的這篇文章。
                          
                        謝老師把這個家庭情況和喬杰院長進行了溝通,采用MALBAC單細胞擴增和高通量測序技術對胚胎進行檢測,2013年植入胚胎,20149月份MALBAC寶寶出生,健康可愛。 
                         
                        我們剛剛去北京為這個孩子過了一歲生日,他仿佛認識我們,一點也不哭,一直對我們笑。說到這里,陸思嘉臉上滿滿都是幸福和感動。
                        第二例MALBAC寶寶誕生
                        2014
                        年底,第二個MALBAC寶寶出生。這個孩子的母親是一位攜帶少汗型外胚層發育不良致病突變基因的女性。她已經有了一個遺傳了這種疾病的兒子。通過我們和北醫三院喬杰院長的努力,這個孩子于20141130日出生,不但正常而且肯定不再會把該疾病傳給后代。
                        這兩名MALBAC寶寶都是女孩,未來還將會有更多的MALBAC寶寶出生。
                        降低出生缺陷率,對于整個國家的發展至關重要
                        轉化醫學網:

                        是什么樣的原因讓你選擇回國創業?
                        陸思嘉:

                        我國是人口大國,也是遺傳病大國,出生缺陷很高。中國有300多家輔助生殖中心醫院,而美國有900家生殖醫學中心。輔助生殖處于供不應求的階段,中國人的遺傳病,還是中國人了解。我們是想真正解決自己民族的問題。
                        現在二胎政策放開了,實際上需求會更大。而我們的技術可以解決兩個問題:1、提高試管嬰兒的成功率,對于反復植入失敗的家庭,可以植入一個完全正常的胚胎;2、針對有遺傳病的家庭,幫他們阻斷遺傳病。
                        從科研到創業,一個周末就決定
                        我本來打算做教授,但這是一項實驗室的技術真正走向臨床應用的最好機會,所以我只花了一個周末的時間就決定回國創業。
                        創業開始,泰州政府幫了我們很多,我們現在有很好的高通量測序平臺,illumina剛剛進行過一次實驗室之間測序質量對比,我們的測序質量是最高的。
                        幸福感支撐著我們朝前走
                         對一個家庭而言,我們的技術提高了試管嬰兒的成功率,解決了實際的問題,讓這個家庭的未來朝更健康的方向發展。從大的方面說,可以降低我國出生缺陷,提升出生人口素質。
                        其實在我們企業的幸福感比較強,這種幸福感并不是說拿了多高的工資,而是親眼目睹一個個小生命誕生,并且讓一個苦苦支撐的家庭有了新的希望。正是這種幸福感支撐著我們朝前走。
                        轉化醫學網:

                        做一個植入前胚胎診斷(PGD)費用高嗎,普通家庭能承擔嗎?
                        陸思嘉:

                        實際上這項服務的價值很高,但我們也不想定一個很高的價格,我們希望這個技術能夠盡快推廣,因為我們定的價格2萬元左右。也就是在做試管嬰兒的基礎上,多花2萬元左右?,F在我們在做對醫生和患者的宣教。首先醫生要對這項技術了解,同時患者的支持非常關鍵,實際上通過宣教,患者也能很快明白這項技術對他們帶來的幫助是很大的。
                        產業發展的太快政策顯得滯后
                        轉化醫學網:

                        你對高通量測序未來的前景如何評估?政策上如何看待?
                        陸思嘉:

                        我絕對看好高通量測序在醫療健康領域的應用,高通量測序給每一個應用提供了一個很好的工具。
                        我認為第三方檢測實驗室應該學習下美國的CLIA實驗室制度,已經是一個很好的解決方案。實際上來考核實驗室不是看裝修怎么樣,試劑怎么樣,而是應該看實驗室人員的資質、質控、操作流程。
                        我們的技術、產業發展的太快,以至于相關的政策跟不上。希望有關機構也應該出臺相應的政策,尤其是針對高通量測序這一塊。希望整個行業能夠規范的運行。
                        立足婦產輻射其他臨床科室
                        轉化醫學網:

                        除了生殖醫學,億康未來有發展其他產品線的規劃嗎?
                        陸思嘉:

                        生殖醫學是億康的主打,不過我們已經在腫瘤方面有很多的規劃,關于游離核酸和游離的CTC,市場上同質化競爭非常多,但我們將打造一款區別于別家公司的產品。
                        轉化醫學網:

                        億康的愿景是什么?
                        陸思嘉:

                        億康是擁有獨特技術的第三方檢驗平臺,服務于生殖、婦產、腫瘤領域。我們剛剛做完A輪融資,后面會不斷推出真正能夠為病人帶來價值的產品。我們很想在整個遺傳病領域,把中國的出生缺陷率降低,這對國家的長久發展來講是非常重要的。
                                                      
                        原創 2015-11-23 vivid 轉化醫學網

                        科普一下(資料來自網絡)

                        MALBAC技術

                        MALBACmultiple annealing and looping-based amplification cycles),即多次退火環狀循環擴增技術,是"目前最先進的全基因組擴增技術"。該技術于201212月刊登于《科學》雜志上(Science.

                         不同于以往的非線性或指數型擴增方法,MALBAC技術利用特殊引物,使得擴增子的結尾互補而成環,從而很大程度上防止了DNA的指數性擴增。

                        為了獲得足夠的DNA進行測序,通常需要數以千計或甚至數以百萬計的細胞。而找出哪種突變存在于哪種細胞中幾乎是不可能的,只存在于少數細胞(如早期癌細胞)中的突變也基本上被掩藏。生物通 www.ebiotrade.com

                        發表在最新一期(1221日)《科學》(Science)雜志上一項新技術為我們提供了一種拷貝DNA的途徑,從而使得單細胞中90%的基因組能夠被測序。這種方法使得檢測單細胞中較小的DNA序列變異變得更容易,因此能夠發現個別細胞之間的遺傳差異。這樣的差異可以幫助解釋癌癥惡化的機制,生殖細胞形成機制,甚至是個別神經元的差異機制(歡迎了解PacBio RS系統的更多信息 )。

                        領導這一研究是著名華人科學家、美國國家科學院院士謝曉亮(Sunney Xie)教授,謝曉亮教授出身于化學世家,其父為北大化學與分子工程學院著名教授謝有暢。謝教授畢業于北大化學系,1985年赴加州大學圣地亞哥分校攻讀博士,1999年被聘為哈佛大學化學與生物系終身教授,是該校僅有的兩位中國大陸的終身教授之一。目前其研究重點是單分子光譜檢測及其在生命科學中的應用。謝教授曾獲美國物理學會的青年光譜學家獎、以色列總統獎等多項殊榮,現已被聘為北大化學與分子工程學院客座教授。

                        為了測序單個細胞,研究人員必須首先利用包括PCR在內的技術生成大量的DNA拷貝。然而這些技術存在的一個缺點是:基因組的某些部分相比另一些會生成更大量的拷貝,這一問題被稱作擴增偏倚(amplification bias),這會導致基因組最少拷貝的區域淹沒,從而無法檢測到它們。因此,大多數都嘗試讓單細胞測序覆蓋達到平均大約為基因組的70%——而典型的大約為40%。

                        在新研究中,謝曉亮教授和同事們開發了一種稱作多重退火和成環循環擴增(multiple annealing and looping-based amplification cycles ,MALBAC)的技術,使得他們能夠測序單個人類細胞93%的基因組。在MALBAC中,研究人員首先分離出來自單細胞的DNA,然后添加稱作引物的短DNA分子。這些引物可與DNA的隨意部分互補,從而使得它們能夠附著 DNA鏈上,充當DNA復制起點。生物通 www.ebiotrade.com

                        這些引物由兩個部分構成——一個包含8個核苷酸的粘性部分變化多樣,可與DNA結合,再加上一個包含27個核苷酸的共同序列。這一共同序列可防止DNA太多次拷貝,大大地降低了擴增偏倚。通過將自身摻入到新拷貝鏈,從而自身成環,防止了過度拷貝。

                        簡易方法生物通 www.ebiotrade.com

                         MALBAC開啟了一扇通往許多重要問題的大門,”加州大學圣地亞哥分校任兵(Bing Ren)說。例如,可用它來檢測突變累積的速度,尋找一個細胞群中的基因拷貝數變異和染色體異常。相比其他測序方法,它還可以幫助檢測更多基因組的變異。生物通 www.ebiotrade.com

                        “我認為人們將會立即開始利用它,” James Eberwine說。Eberwine在賓夕法尼亞大學Perelman醫學院從事單細胞遺傳學研究。他補充說研究人員或許不得不調整條件,例如引物與基因組DNA的比率,從而能夠開展實驗工作。

                        不過,盡管MALBAC相比其他技術對基因組的覆蓋更為完全,它并不完美。其仍然錯過了大約三分之一的單核苷酸變異。此外,拷貝DNA的酶容易出錯,因此拷貝過程本身可以引入不存在于細胞中的變異。生物通 www.ebiotrade.com  MD安德森癌癥中心的Nicholas Navin說,謝曉亮需通過比較來自三個密切相關細胞的單個測序基因組,才能夠除去所有的假陽性。這樣將會增加成本,可能不適合某些組織樣品。

                         

                                              (供參考)

                         

                         

                        圖文整理:Rose

                         

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