單細胞分析、粒線體治療、體學、免疫治療和合成生物學的成長機會
Growth Opportunities in Single Cell Analysis, Mitochondrial Therapeutics, Omics, Immunotherapy and Synthetic Biology
本文將針對七項單細胞分析與新興療法之創新案例作介紹:
一、能檢測基因體與轉錄體變化之單細胞技術平台-Evercode
開發廠商:Parse Bioscience
位於美國的Parse Biosciences 所擁有的Evercode™ 單細胞技術平臺是公司的關鍵優勢所在,Evercode™ 根據現有的單細胞定序技術進行改良,能夠讓實驗在不受現有微流道操控方法的限制下進行,且單次實驗中能對 10,000 至 1 百萬個細胞進行分析。此外,Evercode™ 單細胞技術還能夠檢測到更精確且廣泛(全序列定序)的基因和轉錄體的變化。Evercode™ 單細胞技術平臺需要購買或租用任何儀器或設備,且輸出後的數據能夠直接使用在不同平台,如: Illumina。根據規模及價格可分為EverCode Whole Transcriptome (WT)、Evercode WT Mini/Mega以及 Evercode T-cell Receptor Sequencing (TCR)。當前,Evercode™ 單細胞技術採用了獨特的條碼(barcoding)技術,能夠明確區分牙髓幹細胞神經元培養物的神經元和膠質特徵。美中不足的是,Evercode™技術涉及的步驟繁雜,而Parse Biosciences也透過技術改良不斷簡化及加強技術,相信不久的將來,Evercode™ 會更獲得使用者的青睞。
二、人工智慧單細胞定序分析平台-ScaiVision
開發廠商:Scailyte
Scailyte 擁有的ScaiVision ™ 人工智慧數據分析平臺可以從單細胞定序分析數據中發現複雜的分子和細胞訊息傳遞路徑變化。 由於ScaiVision ™ 人工智慧數據分析平臺串聯多模態單細胞資料庫(scRNA-seq、CITE-seq、CyTOF、TCR-/BCR-seq 等)與臨床資料庫(如疾病進展、嚴重程度、治療反應和毒性反應),能識別與分析超敏感生物標誌物與細胞功能狀態。Scailyte能協助客戶加速藥物開發,縮短新藥開發的時間並降低成本,特別是使用在臨床試驗的規劃及預測,Scailyte 的技術能提高免疫腫瘤學和細胞治療的臨床試驗成功率。ScaiVision ™ 可以應用在生物醫學研究、藥物發現和精確診斷,其中在 CAR-T 細胞治療和多種臨床研究計畫中展現了平臺良好性能和臨床相關應用的精準性。現階段ScaiVision ™並無明顯的技術弱點,是市場上相當有前景的技術平臺。
三、空間基因體學分析平台-MERSCOPE
開發廠商:Vizgen
Vizgen 是一家空間基因體學 (Spatial genomics) 的先驅公司。 Vizgen 的 MERSCOPE® 超解析原位空間多重基因成像分析系統運用了獨家 MERFISH (Multiplexed Error-Robust Fluorescence in situ Hybridization) 核心技術,技術保留了單分子 FISH 的原位靈敏度,並通過大量多重條碼 (multiplexed barcoding) 提升基因辨識通量並校正錯誤。 這項多重成像技術,可於冷凍切片或石蠟包埋切片,以亞細胞尺度的高解析度識別數百至數千個核酸,核酸能被精確定位與定量;也可結合抗體,在同一樣本中進行 RNA 與蛋白質的空間多體學研究,幫助研究人員更全面深入地探討複雜疾病機轉與生物機制。MERSCOPE®系統擁有單細胞層級、原位空間基因體學 ( In situ single cell spatial genomics) 的精確解析能力,為空間基因體學領域設立了標竿。目前Vizgen仍不斷擴張平臺,在未來是單細胞分析平臺市場擁有相當良好的成長潛力,是相當有力的競爭者。
四、用於營養補充與健康促進之新型益生菌
開發廠商: Verb Biotics
Verb Biotics利用 Ginkgo Bioworks 的細胞程式設計平臺鑒定和設計出具有獨特性的益生菌菌株來滿足人類營養和健康的需求,提供差異化益生菌產品。Ginkgo 的高通量平臺能夠將益生菌進行定序、蛋白質體學和代謝體學分析、途徑設計、細胞培養和發酵,以改善益生菌產品的穩定性和功效。除了益生菌,後生元和合生元也能夠透過平臺驗證臨床研究,並證明功效。事實上,Ginkgo Bioworks平臺能夠應用的範圍遠不止於此,更涵蓋了治療和疫苗、農業、營養和健康等領埴。期可提供酶服務、蛋白質服務、代謝工程服務、菌株優化服務、製程設計和放大服務以及生物安全服務,例如Ginkgo Bioworks與 Motif FoodWorks 合作重新設計食品配方,與 Bayer 合作設計植物益生菌,與 Aldevron 合作改善疫苗供應鏈,與 Cronos Group 合作開發大麻素的新應用,與 Synlogic 合作開發活體藥物。目前這些合作都仍處於早期開發階段,未來應用的領域廣泛,其中更包含了熱門的腸腦軸及寵物保健等成長中的領域。
五、總體轉錄體(Metatranscriptomics)定序平台
開發廠商: Viome
Viome 是世界上唯一一家擁有總體轉錄體(Metatranscriptomics)定序技術的公司,已在國家安全研究中用於對患者的微生物體進行完整定序來識別潛在病原的來源。Viome 還擁有機器學習技術的人工智慧 Vie ,利用龐大的資料庫庫分析提供精準的個人化營養建議。當前,Viome 的產品獲得了美國 FDA 的「突破性醫療器械」,成為口腔癌早期篩查領域的一匹黑馬。Viome 的 mRNA 分析技術與 AI 平臺為口腔癌早期篩查帶來了新的解決方案。這項技術緊緊透過分析唾液樣本,就能夠檢測口腔鱗狀細胞癌(OSCC)和口咽癌(OPC),此外還能精準的分析微生物與人類基因表現在癌症進程中的相互作用。
Viome 與多家公司合作,包括 GSK 和 CVS。Viome 與 GSK 合作開展臨床驗證試驗,並擴大合作範圍,開發針對特定癌症和自身免疫性疾病的新型治療幹預。Viome 還與 CVS 達成了分銷協定,CVS 將在美國約 200 家門店銷售 Viome 的測試產品。
六、利用粒線體移植治療功能障礙
開發廠商: Minovia Therapeutics
Minovia Therapeutics 是第一家使用粒線體細胞療法的公司,希望能夠為患有粒線體功能障礙的人們帶來改變生活的治療方法。Minovia Therapeutics 擁有獨有的粒線體增強技術(MAT,mitochondrial augmentation techology),能利用自體或異體細胞的粒線體培養與移植,使得粒線體相關疾病患者能擁有更健康功能正常的粒線體。Minovia Therapeutics的研發團隊中包含了頂尖科學家、臨床醫生和患者,這樣多元的組合使得產品的開發能更符合臨床需求。然而目前的臨床測試僅限於小規模患者,仍需要進行更多的安全性及有效性測試。當前,Minovia Therapeutics 與 Astellas Pharma Inc. 進行了全球戰略合作,研究、開發和商業化由粒線體功能障礙引起的疾病的新型細胞治療方案。而這項技術被認為除了粒線體相關疾病外,也可能擴展應用到身經退化性疾病、癌症及老化相關疾病的治療。
七、單細胞RNA定序平台-SCOPE平臺
開發廠商: Celeste Therapeutics
Celeste Therapeutics的SCOPE平臺主要用來研究驅使疾病發生及病情加重的細胞,從而發現新的標靶點和患者亞群,並提高藥物發現和開發的精準度。SCOPE平臺結合了單細胞RNA定序、系統生物學與機器學習分析技術。當前SCOPE平臺已經對超過1000個組織、500萬個細胞與數十億個基因表達位點進行分析並建立資料庫,也因此SCOPE平臺在預防及檢測醫學上具有相當的潛力。此外,透過SCOPE平臺的分析也能協助新藥公司找到並開發未知的藥物標靶位置,或是在舊有藥物上找到新的疾病治療可能,這些應用都使得Celeste Therapeutics在醫學上獲得很大的關注。當前,儘管Celeste Therapeutics的SCOPE平臺具備高度的發展性與絕佳的精準度,但該技術的費用相較於競爭對手更為昂貴。未來Celeste Therapeutics是否能夠透過技術或合作策略上的策劃及佈局,使得SCOPE平臺更具市場競爭力將會是一大關鍵。