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校友(陆思嘉)来稿-校庆85周年特约IX

文章来源:本站原创作者:rose 发布时间:2015年11月26日 点击数: 字体:

2003年二中高三以品学兼优保送复旦大学(同时也参加了高考799分),后赴美留学哈佛。目前是美国哈佛大学生物化学博士,高通量基因测序专家,MALBAC全基因组分析技术发明人,江苏省双创计划引进人才,亿康基因共同创始人、亿康医学检验所CEO。当年的高一。高二班主任石小玲老师很记得他很sweet的笑容和他参加英语口语大赛时,同学们举着6C的牌子。他的waterperhaps发音特好听,课桌上总铺着China Daily.......

                                      陆思嘉(6C+)(2003届校友)

 陆思嘉博士在单细胞全基因组测序方面取得了突破性进展,是多次退火环状循环(MALBAC)全基因组扩增技术的发明人,同时应用该技术在生殖细胞的单细胞水平全基因组测序方面取得了重要进展。

陆思嘉博士还将单细胞全基因组测序技术引申应用到转录组和表观遗传组的研究,在单细胞水平下全面衡量遗传信息,以及在辅助生殖、产前诊断、优生优育等领域产生重要影响。陆思嘉博士在上述领域共发表SCI收录论文数十篇,包括《Nature》、《Science》等顶级刊物文章,被引用数千次,申请国际专利4项,新申请国内发明专利5项。

MALBAC技术发明人陆思嘉:--植入前胚胎诊断让更多家庭圆梦

屡败屡战,历经2年才把技术完善
转化医学网:

陆博士,您是MALBAC技术的发明人,能和我们谈一下这个技术发明的过程
陆思嘉:

其实我本来是做光学技术的,发明了一些精密检测的方法。后来就思考这些精密的检测手段能不能用到基因组上来,于是我的研究领域开始朝这个领域转。
  
刚开始我们做单细胞测序,用MALBAC的方法做肿瘤方面的研究,但是这个方法有很大的局限性,我们没有办法看到我们的东西。后来想我们本身就是做技术的,为什么我们自己不开发一套这样的技术呢?
实际上整个过程非常不容易,我们经历了失败-失败-再失 败,整整一年的时间,我们没有扩增出任何东西,经过二年的时间,技术才得到完善。
   MALBAC
技术和传统技术比起来,准确性和全面性好很多,我们可以做到检测一个肿瘤细胞的DNA,准确性高达93%,而通常的技术手段只能做到50-70%
结缘乔杰院长进入辅助生殖领域
转化医学网:

这个技术最直接的应用是什么?
陆思嘉:

2011年底,我们回国,和北医三院乔杰院长结缘。我们就把这个技术用用到辅助生殖领域。因为MALBAC技术测得准确,测得全面,所以覆盖的遗传病的种类更多,检测染色体的准确度比现有的技术要好,就用这个技术做临床方面的验证性的实验。经过1年的努力,我们就把这项技术应用到第一例罕见病的家庭上。
世界首例MALBAC宝宝诞生背后的故事
关于第一例MALBAC宝宝背后是有很多故事的。2012年,我们在SCIENCE上发表了文章,这位父亲看了这篇文章,主动给谢晓亮老师写信。这位父亲本人就是单基因显性遗传病患者,经历了 多次手术治疗,非常痛苦,而这位执著的父亲为了研究病因,已经自学了很多知识,阅读了大量的文献,所以在第一时间就发现了我们的这篇文章。
  
谢老师把这个家庭情况和乔杰院长进行了沟通,采用MALBAC单细胞扩增和高通量测序技术对胚胎进行检测,2013年植入胚胎,20149月份MALBAC宝宝出生,健康可爱。 
 
我们刚刚去北京为这个孩子过了一岁生日,他仿佛认识我们,一点也不哭,一直对我们笑。说到这里,陆思嘉脸上满满都是幸福和感动。
第二例MALBAC宝宝诞生
2014
年底,第二个MALBAC宝宝出生。这个孩子的母亲是一位携带少汗型外胚层发育不良致病突变基因的女性。她已经有了一个遗传了这种疾病的儿子。通过我们和北医三院乔杰院长的努力,这个孩子于20141130日出生,不但正常而且肯定不再会把该疾病传给后代。
这两名MALBAC宝宝都是女孩,未来还将会有更多的MALBAC宝宝出生。
降低出生缺陷率,对于整个国家的发展至关重要
转化医学网:

是什么样的原因让你选择回国创业?
陆思嘉:

我国是人口大国,也是遗传病大国,出生缺陷很高。中国有300多家辅助生殖中心医院,而美国有900家生殖医学中心。辅助生殖处于供不应求的阶段,中国人的遗传病,还是中国人了解。我们是想真正解决自己民族的问题。
现在二胎政策放开了,实际上需求会更大。而我们的技术可以解决两个问题:1、提高试管婴儿的成功率,对于反复植入失败的家庭,可以植入一个完全正常的胚胎;2、针对有遗传病的家庭,帮他们阻断遗传病。
从科研到创业,一个周末就决定
我本来打算做教授,但这是一项实验室的技术真正走向临床应用的最好机会,所以我只花了一个周末的时间就决定回国创业。
创业开始,泰州政府帮了我们很多,我们现在有很好的高通量测序平台,illumina刚刚进行过一次实验室之间测序质量对比,我们的测序质量是最高的。
幸福感支撑着我们朝前走
 对一个家庭而言,我们的技术提高了试管婴儿的成功率,解决了实际的问题,让这个家庭的未来朝更健康的方向发展。从大的方面说,可以降低我国出生缺陷,提升出生人口素质。
其实在我们企业的幸福感比较强,这种幸福感并不是说拿了多高的工资,而是亲眼目睹一个个小生命诞生,并且让一个苦苦支撑的家庭有了新的希望。正是这种幸福感支撑着我们朝前走。
转化医学网:

做一个植入前胚胎诊断(PGD)费用高吗,普通家庭能承担吗?
陆思嘉:

实际上这项服务的价值很高,但我们也不想定一个很高的价格,我们希望这个技术能够尽快推广,因为我们定的价格2万元左右。也就是在做试管婴儿的基础上,多花2万元左右。现在我们在做对医生和患者的宣教。首先医生要对这项技术了解,同时患者的支持非常关键,实际上通过宣教,患者也能很快明白这项技术对他们带来的帮助是很大的。
产业发展的太快政策显得滞后
转化医学网:

你对高通量测序未来的前景如何评估?政策上如何看待?
陆思嘉:

我绝对看好高通量测序在医疗健康领域的应用,高通量测序给每一个应用提供了一个很好的工具。
我认为第三方检测实验室应该学习下美国的CLIA实验室制度,已经是一个很好的解决方案。实际上来考核实验室不是看装修怎么样,试剂怎么样,而是应该看实验室人员的资质、质控、操作流程。
我们的技术、产业发展的太快,以至于相关的政策跟不上。希望有关机构也应该出台相应的政策,尤其是针对高通量测序这一块。希望整个行业能够规范的运行。
立足妇产辐射其他临床科室
转化医学网:

除了生殖医学,亿康未来有发展其他产品线的规划吗?
陆思嘉:

生殖医学是亿康的主打,不过我们已经在肿瘤方面有很多的规划,关于游离核酸和游离的CTC,市场上同质化竞争非常多,但我们将打造一款区别于别家公司的产品。
转化医学网:

亿康的愿景是什么?
陆思嘉:

亿康是拥有独特技术的第三方检验平台,服务于生殖、妇产、肿瘤领域。我们刚刚做完A轮融资,后面会不断推出真正能够为病人带来价值的产品。我们很想在整个遗传病领域,把中国的出生缺陷率降低,这对国家的长久发展来讲是非常重要的。
                              
原创 2015-11-23 vivid 转化医学网

科普一下(资料来自网络)

MALBAC技术

MALBACmultiple annealing and looping-based amplification cycles),即多次退火环状循环扩增技术,是"目前最先进的全基因组扩增技术"。该技术于201212月刊登于《科学》杂志上(Science.

 不同于以往的非线性或指数型扩增方法,MALBAC技术利用特殊引物,使得扩增子的结尾互补而成环,从而很大程度上防止了DNA的指数性扩增。

为了获得足够的DNA进行测序,通常需要数以千计或甚至数以百万计的细胞。而找出哪种突变存在于哪种细胞中几乎是不可能的,只存在于少数细胞(如早期癌细胞)中的突变也基本上被掩藏。生物通 www.ebiotrade.com

发表在最新一期(1221日)《科学》(Science)杂志上一项新技术为我们提供了一种拷贝DNA的途径,从而使得单细胞中90%的基因组能够被测序。这种方法使得检测单细胞中较小的DNA序列变异变得更容易,因此能够发现个别细胞之间的遗传差异。这样的差异可以帮助解释癌症恶化的机制,生殖细胞形成机制,甚至是个别神经元的差异机制(欢迎了解PacBio RS系统的更多信息 )。

领导这一研究是著名华人科学家、美国国家科学院院士谢晓亮(Sunney Xie)教授,谢晓亮教授出身于化学世家,其父为北大化学与分子工程学院著名教授谢有畅。谢教授毕业于北大化学系,1985年赴加州大学圣地亚哥分校攻读博士,1999年被聘为哈佛大学化学与生物系终身教授,是该校仅有的两位中国大陆的终身教授之一。目前其研究重点是单分子光谱检测及其在生命科学中的应用。谢教授曾获美国物理学会的青年光谱学家奖、以色列总统奖等多项殊荣,现已被聘为北大化学与分子工程学院客座教授。

为了测序单个细胞,研究人员必须首先利用包括PCR在内的技术生成大量的DNA拷贝。然而这些技术存在的一个缺点是:基因组的某些部分相比另一些会生成更大量的拷贝,这一问题被称作扩增偏倚(amplification bias),这会导致基因组最少拷贝的区域淹没,从而无法检测到它们。因此,大多数都尝试让单细胞测序覆盖达到平均大约为基因组的70%——而典型的大约为40%

在新研究中,谢晓亮教授和同事们开发了一种称作多重退火和成环循环扩增(multiple annealing and looping-based amplification cycles MALBAC)的技术,使得他们能够测序单个人类细胞93%的基因组。在MALBAC中,研究人员首先分离出来自单细胞的DNA,然后添加称作引物的短DNA分子。这些引物可与DNA的随意部分互补,从而使得它们能够附着 DNA链上,充当DNA复制起点。生物通 www.ebiotrade.com

这些引物由两个部分构成——一个包含8个核苷酸的粘性部分变化多样,可与DNA结合,再加上一个包含27个核苷酸的共同序列。这一共同序列可防止DNA太多次拷贝,大大地降低了扩增偏倚。通过将自身掺入到新拷贝链,从而自身成环,防止了过度拷贝。

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 MALBAC开启了一扇通往许多重要问题的大门,”加州大学圣地亚哥分校任兵(Bing Ren)说。例如,可用它来检测突变累积的速度,寻找一个细胞群中的基因拷贝数变异和染色体异常。相比其他测序方法,它还可以帮助检测更多基因组的变异。生物通 www.ebiotrade.com

“我认为人们将会立即开始利用它,” James Eberwine说。Eberwine在宾夕法尼亚大学Perelman医学院从事单细胞遗传学研究。他补充说研究人员或许不得不调整条件,例如引物与基因组DNA的比率,从而能够开展实验工作。

不过,尽管MALBAC相比其他技术对基因组的覆盖更为完全,它并不完美。其仍然错过了大约三分之一的单核苷酸变异。此外,拷贝DNA的酶容易出错,因此拷贝过程本身可以引入不存在于细胞中的变异。生物通 www.ebiotrade.com  MD安德森癌症中心的Nicholas Navin说,谢晓亮需通过比较来自三个密切相关细胞的单个测序基因组,才能够除去所有的假阳性。这样将会增加成本,可能不适合某些组织样品。

 

                      (供参考)

 

 

图文整理:Rose

 

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