安诺优达高玉池专访:单细胞测序的优势和前景

医疗健康 来源:测序中国
2015
04/03
11:19
测序中国 医疗健康

2015年伊始,随着基因检测政策的放开,以及金融资本对医疗健康领域的关注升温,高通量测序行业也进入了春天。依托于高通量测序技术,近年来基因组学、转录组学、表观组学的发展都日新月异,其中,近年崛起的单细胞测序技术发展尤其迅猛。四月的北京,草长莺飞,一片生机。这一年,单细胞测序的市场和前景又有着怎样的期许呢?就此话题,我们有幸采访到了安诺优达科技服务事业部运营总监高玉池先生。

单细胞测序这个概念自它问世起就十分引人瞩目,现在已然是生命科学和医学研究中炙手可热的焦点。首先能请您谈谈单细胞测序的意义,跟传统的测序技术相比它有什么优势吗?

高:细胞是生命体最小的单位。简单来说,每个细胞都是不一样的,正如我们每个人都是千差万别的。传统的大样本多细胞测序实际上是对一个细胞群体的分析,但是这种群体研究会混淆我们对于细胞异质性的认识。如果我们了解每个单细胞的功能,我们或许可以重建出整个系统,而且这种重建的过程能够提供更多有价值的信息,但是反之却不成立。而且,有些样本本身数量非常稀缺,难以用传统方法开展研究,这时候单细胞测序就显得尤为重要。

单细胞测序技术发展到现在,它是否也存在瓶颈的问题?它的技术难点是什么呢?

高:既然是对单细胞进行测序分析,我们很容易想到实验过程中很关键的两个节点,一个是单细胞的获取,一个是PCR扩增和文库构建技术。目前来说,单细胞的分离技术可算是最需改进和建立标准化的一项技术。理想的情况是在天然的微环境状态下对单细胞进行分离操作,以尽量减少人为操作对细胞影响而造成的实验误差。由于转录组会根据各种刺激做出改变,而且这种改变在单细胞层面表现更加突出,因而细胞在分离和富集过程中转录状态是否发生变化是需要特别注意的问题。另一方面,虽然目前市场上已有相对成熟的试剂盒扩增DNA或RNA,比如针对全基因组扩增的MALBAC和MDA技术,针对全转录组扩增的Smart-seq,Smart-seq2等,但这些扩增技术也存在其局限性,其一很难做到全基因组的扩增,其二是扩增过程导致的bias,这两方面问题都给后续的生物信息学分析带来挑战。我们通过对Smart-seq2技术进行了优化,降低了扩增偏好性,提高了转录本覆盖度。

此外,我们目前也能够提供单细胞基因组测序,单细胞转录组测序,单细胞Hi-C测序,单细胞Bisulfite甲基化测序等多组学的技术服务。尽管还存在很多有待完善的地方,目前单细胞测序技术已被成功用于解决很多重要的生物学问题。

能谈谈单细胞测序的应用领域吗?

高:好的。目前单细胞测序在细胞异质性研究(比如癌症研究),胚胎发育,胚胎植入前遗传诊断(preimplantation genetics diagnosis,PGD),微生物单细胞de novo测序,单细胞表观组学等领域已有非常多的应用。以PGD为例,由于取自早期胚胎的细胞数量稀少而珍贵,通过单细胞测序技术对基因组中几个常见的遗传病位点进行筛查和诊断,可以有效的排除许多遗传风险,对于需要借助体外受精技术生育子女的父母而言,减轻了他们情感上的负担。另外,微生物生态学是最适合进行单细胞基因组测序的研究项目,据估计,超过99%的微生物物种都是无法进行人工培养的,因而只有借助单细胞测序技术才能够了解这些微生物和自身基因组之间的关系。科学家们开展的第一个不能人工培养的单细胞生物基因组测序即是针对人类牙菌斑上的细菌。随着单细胞测序技术的进一步发展,以后这方面的研究肯定会越来越多。

对于单细胞测序的发展前景,您是怎样看的?

高:不管是科研领域,还是医学健康领域,单细胞测序技术的渗透,对整个行业的影响将是颠覆性的。比如我们一直提到的转录组学研究,其实都是针对群体表达的观测,但实际上,每个细胞之间的差异可能非常明显。刺激单细胞可以得到“全”或“无”两种截然不同的状态,但如果对群体细胞进行分析则会得到一个渐进的可定量式的反应结果。因而,对单细胞的转录组学研究更能揭示细胞在体内的真相,预计未来单细胞的表达和调控将会成为新的研究热点。在医学领域,可以通过对病变组织和健康组织里特定细胞的比较分析,寻找其中的差异以了解与疾病相关的特异性基因表达改变情况。此外,无法用传统技术开展研究的一些难以获取的、珍贵的临床细胞样片也可从单细胞基因组学研究中获得利好。总而言之,随着基础技术及信息分析的进步,单细胞测序技术的应用前景将非常广阔。

结语:作为NatureMethods在2011年评出的年度值得期待的技术之一,以及Science在2013年评出的年度最值得关注的六大领域榜首,单细胞测序技术的突飞猛进我们有目共睹。通过对单个细胞进行测序,可以解决组织样本测序无法解决的细胞异质性难题或微量样本的测序难题,为科学家研究解析单个细胞的行为、机制、与机体的关系等提供新方向,也将给人类在对抗生老病死的战争中带来更多新的机会和可能。

高玉池简介:东北林业大学硕士,承担国家“863”、“973”、国家自然科学基金、国家教委优秀青年教师基金等15项重点课题,获国家科技进步二等奖3项、中国高校科学技术一等奖1项、中国林学会梁希奖2项及省部级科技奖项10余次。现任安诺优达基因科技(北京)有限公司科技服务事业部运营总监,负责基因组学、转录组学、表观组学产品及单细胞新技术的研发和推广。

来源:测序中国

为你推荐

百济神州2025年前三季度营收超275亿元,已超去年全年营收资讯

百济神州2025年前三季度营收超275亿元,已超去年全年营收

第三季度,百济神州单季度营收突破百亿大关,达到100 77亿元,同比增长41 1%;产品收入延续高速放量态势,实现99 54亿元,同比增长40 6%。

2025-11-06 20:42

携手打造健康新生态,聚焦发育性癫痫性脑病的科学突破与全方位支持资讯

携手打造健康新生态,聚焦发育性癫痫性脑病的科学突破与全方位支持

第八届中国国际进口博览会(下称“进博会”)期间,由寇德罕见病中心与灵北共同发起的“构建DEE健康新生态:聚焦发育性癫痫性脑病的科学突破与全方位支持”圆桌论坛成功举办。

2025-11-06 20:34

罗氏制药“AI+科研”亮相进博,打造医学创新新生态资讯

罗氏制药“AI+科研”亮相进博,打造医学创新新生态

罗氏制药中国携手商汤医疗以及若生科技联合发布“小罗智多星”AI科研解决方案,并且分享了“MDT智能体”这一创新工具。

2025-11-06 20:23

灵北亮相第八届进博会,展示神经专科与神经罕见病领域创新成果资讯

灵北亮相第八届进博会,展示神经专科与神经罕见病领域创新成果

展示了其针对发育性癫痫性脑病(DEE)的创新疗法,并分享了在偏头痛预防性治疗方面的最新进展,以及为推动创新疗法、药物惠及更多中国患者而做出的不懈努力。

2025-11-06 20:19

 Cytiva 启动Stax深层膜堆本土化生产, 以中国速度交付全球品质资讯

Cytiva 启动Stax深层膜堆本土化生产, 以中国速度交付全球品质

采用与全球一致的材料与质量标准,交付周期缩短70%,并通过提速响应客户服务需求,提升客户体验与供应韧性。

2025-11-06 20:10

“罗氏神经科学前沿分享及未来生态共建启动仪式”亮相进博会资讯

“罗氏神经科学前沿分享及未来生态共建启动仪式”亮相进博会

“众智启新卷,同心绘神章——罗氏神经科学前沿分享及未来生态共建启动仪式”在第八届中国国际进口博览会罗氏展台举行。

2025-11-06 20:00

两大心血管创新药全球首秀!“进博全勤生”赛诺菲创新再出圈资讯

两大心血管创新药全球首秀!“进博全勤生”赛诺菲创新再出圈

连续八年全勤参展进博会的赛诺菲此次带来了心血管领域两大创新药——阿夫凯泰片和普乐司兰钠注射液的全球首秀。

2025-11-06 19:26

速福达®家庭流感阻断新数据亮相进博,携手多方共筑健康“防护链”资讯

速福达®家庭流感阻断新数据亮相进博,携手多方共筑健康“防护链”

流感创新药速福达®(玛巴洛沙韦)携家庭阻断传播最新临床数据及跨境健康防护方案亮相本届进博会。

2025-11-06 19:13

 “心肾守护 循证科普”专题活动亮相进博会,塑造健康科普新理念资讯

“心肾守护 循证科普”专题活动亮相进博会,塑造健康科普新理念

由天津市互联网医学科普协会发起,积极响应“健康中国”行动号召的“心肾守护 循证科普”项目,在诺华展台成功举办了专题活动。

2025-11-06 19:13

四赴进博,爱尔康全面赋能眼健康解决方案创新可及资讯

四赴进博,爱尔康全面赋能眼健康解决方案创新可及

2025年11月5日,全球眼健康引领者爱尔康亮相第八届中国国际进口博览会

2025-11-06 19:02

赛诺菲携多项全球领先创新成果亮相第八届进博会资讯

赛诺菲携多项全球领先创新成果亮相第八届进博会

追寻奇迹,筑梦为你,共创“健康中国”新篇章

2025-11-06 18:32

连续八年亮相进博,强生携多款首发新品诠释“质愈新生”资讯

连续八年亮相进博,强生携多款首发新品诠释“质愈新生”

强生携百余款创新产品登场,其中不仅包括十余款“首发首秀”产品,更涵盖两款在亚洲范围内率先获批上市和首次展出的突破性解决方案

2025-11-06 18:22

波士顿科学进博会首展首秀4款银发经济相关产品资讯

波士顿科学进博会首展首秀4款银发经济相关产品

随着我国老年人口突破3 亿大关,老龄化带来的健康挑战与社会负担日益凸显。在第八届中国国际进口博览会上,波士顿科学本次以技术突破助力构建积极老龄观,为实现健康老龄化提供...

2025-11-05 22:08

“全勤生”罗氏展台揭幕,首展首秀创新产品、新投资、新合作闪耀第八届进博会资讯

“全勤生”罗氏展台揭幕,首展首秀创新产品、新投资、新合作闪耀第八届进博会

罗氏全方位展示了40余款全产品矩阵和多元创新解决方案。

2025-11-05 22:05

国家医保局进一步加强超量开药智能监管资讯

国家医保局进一步加强超量开药智能监管

2026年12月底前,全国各级医保部门实现对重点监测易倒卖回流医保药品的智能监管全覆盖。

2025-11-05 21:26

“全勤进博宝宝”达必妥携两项新适应症亮相,再拓免疫新版图资讯

“全勤进博宝宝”达必妥携两项新适应症亮相,再拓免疫新版图

八赴进博年年上新,为美好生活加“免”

2025-11-05 19:46

吉利德科学携亚洲首发重磅展品亮相第八届进博会资讯

吉利德科学携亚洲首发重磅展品亮相第八届进博会

紧握进博机遇、合作共赢未来

2025-11-05 19:38

诺华公司携全球创新成果亮相第八届进博会资讯

诺华公司携全球创新成果亮相第八届进博会

集中展示包括多项盖伦奖获奖药物在内近20款重磅创新产品

2025-11-05 19:34

杰特贝林与百洋医药强强联合,深度布局中国血液制品黄金赛道资讯

杰特贝林与百洋医药强强联合,深度布局中国血液制品黄金赛道

百洋医药将获得杰特贝林旗下人血白蛋白产品安博美®在中国区域内(不包括香港、澳门及台湾地区)特定市场的独家推广、销售和经销权益。

2025-11-04 19:24

新版基本医保药品目录及首版商保创新药目录拟12月第一个周末在广州发布资讯

新版基本医保药品目录及首版商保创新药目录拟12月第一个周末在广州发布

10月30日-11月3日,国家医保局组织开展2025年国家基本医保药品目录谈判竞价和商保创新药目录价格协商工作,120家内外资企业现场参与,其中参与基本医保药品目录谈判竞价的目录外...

2025-11-04 18:42