1月14日，Illumina公司總裁兼CEO Jay Flatley在第32屆摩根大通保健大會(JP Morgan Healthcare Conference)上宣布，該公司推出一款新的HiSeq X 10測序儀，它能夠?qū)崿F(xiàn)全基因組測序不到1000美元的目標。這引起了外界廣泛的關注，有研究者甚至評論這項突破技術可同顯微技術和微處理器相媲美。Nature雜志也在第一時間關注了這個事件。
我們不是已經(jīng)進入千元基因組時代了嗎?
其它公司也曾宣稱自己的產(chǎn)品能夠?qū)⒒蚪M測序的成本降到一千美元以下，例如 Ion Torrent 測序平臺的制造者 Life Technologies 公司，以及測序新秀 Oxford Nanopore 公司。然而，實際上這些技術還難以實現(xiàn)這樣的承諾，千元基因組被證明仍是根難啃的骨頭。
千元基因組為何這么重要?
人們首次測序人類基因組花了將近三十億美元。不過，隨著測序成本的大幅下降，醫(yī)生們已經(jīng)開始在患者基因組序列的幫助下進行更好的治療。但是對于科學家們來說，可能需要測序百萬人的基因組，才能真正理解基因?qū)膊〉挠绊懀玫拈_發(fā)治療藥物，實現(xiàn)個性化醫(yī)療的真正突破。要進行如此大規(guī)模的測序研究，就需要基因組測序成本降到一千美元以下。
HiSeq X Ten 能干什么?
HiSeq X 能夠在三天時間內(nèi)生成 1.8 terabases 的數(shù)據(jù)，相當于 16 個人類基因組。據(jù) Illumina 介紹，每臺 HiSeq X Ten 每年將能夠測序 18,000 個人類基因組。每個基因組都能夠達到覆蓋度 30x 的金標準，這意味著每個堿基平均被讀取 30 次。我們這里談的可是整個人類基因組，而不是僅指蛋白編碼區(qū)域或者外顯子組。
這有什么大不了的?
一些基因組研究者們將這一技術稱為一個里程碑。“這是可以與望遠鏡或微處理器相提并論的重要成就，”冷泉港實驗室的定量生物學家Michael Schatz說?！耙苍S之前人們還在懷疑，基因組測序是否能使平頭百姓獲益。但以這樣的價格和測序效率，我們的答案絕對是肯定的?！?/FONT>
人人都測基因組嗎?
很可惜，答案是否定的。 HiSeq X Ten 系統(tǒng)至少由十個 HiSeq X 系統(tǒng)組成，總價至少要一千萬美金。很少有人的樣本量能與如此大的投資向符?！叭绻芡娴闷穑@還是個不錯的交易，” Broad 研究所的 Chad Nusbaum 說，該研究所隸屬于 MIT 和哈佛，是已經(jīng)登記購買 HiSeq X Ten 的三個用戶之一。
Illumina 真能實現(xiàn)千元基因組么?
盡管已經(jīng)非常接近，但 HiSeq X Ten 可能還無法立刻把測序人類基因組的成本降到1,000美元以下。 Flatley 是這樣分解 HiSeq X Ten 的測序成本的：儀器運行所需的試劑成本($797/基因組)，儀器的折舊成本($137/基因組)，技術人員準備樣品進行測序的工資($55?65/基因組)。但他忽略了研究中心的日常開銷，例如運行儀器所需的電費。
Illumina 是怎么做到的?
據(jù) Illumina 的 Christian Henry 介紹，在 HiSeq 2500 系統(tǒng)的基礎上， HiSeq X 進行了四大改進。 HiSeq 2500 采用的是流動槽(flow cell)， DNA 模板附著其上以便進行測序。該系統(tǒng)對 DNA 進行熒光染料標記，并通過相機對其成像，最后進行圖像分析。
HiSeq 2500 中的 DNA 模板隨機分散在流動槽上，而 HiSeq X 采用的是有序的“nanowell”陣列。這意味著模板可以更為密集，儀器的每次運行可以產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。 Illumina 還加強了相同 DNA 模板的聚集，以進一步提高測序速度。另外，該系統(tǒng)還整合了更快速的相機和新的聚合酶。
這對測序市場有何影響?
HiSeq X Ten 的發(fā)布無疑會對華大基因(BGI-Shenzhen) 產(chǎn)生不小的影響。 BGI 一直希望成為測序服務的巨頭，2013 年他們收購了提供外包基因組測序的 Complete Genomics 公司。 Nusbaum 估計， BGI 將有能力能為客戶提供低至 1000 美元的基因組。
昨天 Flatley 還發(fā)布了一款新的臺式測序儀 NextSeq 500。該儀器價格約為 $250,000，與 Ion Torrent 的臺式測序儀相當(Ion Proton)，似乎有意與其一爭高低。據(jù)稱 Oxford Nanopore 公司即將上市的新產(chǎn)品，不僅能以低廉的價格快速測序人類基因組，還可以實現(xiàn)微生物的宏基因組測序。而 Illumina 暫時還沒能推出類似的技術。
我們可以看到， HiSeq X Ten 進一步鞏固了 Illumina 在中高端測序市場的地位。但科學家們?nèi)栽诳释幸慌_低成本儀器，能夠快速實現(xiàn)所有的測序應用。
