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新一代靶向测序法 | 纳海高科NIPT试剂盒通过产品注册检验

近日,由成都纳海高科生物科技有限公司研发并生产的《胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(靶向测序法)》(以下简称:纳海无创产前试剂盒)顺利通过中国食品药品检定研究院的产品注册检验,成为国内首个完成该阶段的靶向型新一代无创产前基因检测(NIPT)产品。

注册检验是医疗器械产品注册的重要阶段,是对产品检测性能的一次客观、全面的考核,也是开展临床试验及后续获得药监局注册审批的先决条件。顺利通过中检院注册检验不仅证明纳海无创产前试剂盒具有高度的准确性及可靠性,也将引领国内新一代NIPT技术(靶向测序法)进入里程碑阶段。

市场需要价格更低、准确度更高的NIPT技术

1997年,香港中文大学卢煜明教授发现孕妇外周血游离DNA中存在胎儿成分,为无创检测胎儿遗传疾病提供了理论依据。近年来,随着高通量基因测序技术的普及,无创检测胎儿21-三体(唐氏综合征)、18-三体(爱德华氏综合征)以及13-三体(帕陶氏综合征)的技术逐渐成熟并进行了大规模临床应用,其阳性综合检出率可达99%以上,仅2018年,国内即有约500万名孕妇接受了NIPT检测。与此同时,开放二胎及孕妇高龄化带来的胎儿染色体异常比例升高也进一步凸显了NIPT检测的必要性。

然而,普遍上千元的检测价格成为制约NIPT技术进入医保或作为一线产前筛查手段的主要因素。目前NIPT检测人群集中在一、二线城市及经济发达省份,全国范围仍有约70%的孕妇尚未享受新技术带来的安全便利。

此外,偶尔出现的假阴性结果(即未检出21、18、13三体异常胎儿)也将NIPT技术数次推向风口浪尖,其中多数由于缺乏对母血中胎儿DNA比例的准确评估导致。

纳海高科新一代NIPT技术

专利靶向型建库,大幅降低检测成本

第一代NIPT技术以全基因组低深度测序(Shotgun sequencing)为代表,目前国内已获批的NIPT产品均采用该方法。Shotgun sequencing在样本建库过程中不对来自不同染色体的DNA序列加以区分,而是通过后续生物信息学分析识别其原始位置。在胎儿染色体非整倍体异常中,以21-三体、18-三体、13-三体最为常见,但来自这三条染色体的DNA序列占比不到8%,使用全基因组测序的方式检测会导致大量测序数据浪费,严重阻碍了测序成本降低。

为解决这一难题,纳海高科研发团队通过多年技术攻关,成功开发了基于多重PCR(Multiplex-PCR)的新一代靶向型建库技术并获得国际专利。该技术通过同时扩增位于21、18、13及其他染色体上的数千个位点,达到目的片段富集和定量分析的目的,可将21、18、13号染色体DNA序列占比从不足8%提升至70%以上,并将目的片段的平均测序深度从不足1x提升至500x以上。相比Shotgun sequencing技术,可将单个样本所需测序通量从6~10M reads降低至1.5M reads,实现测序成本成倍降低。

准确测定胎儿DNA比例,降低假阴性率

胎儿DNA在母亲外周血中的丰度(简称胎儿DNA比例,通常在5~30%范围)是影响NIPT技术准确度的主要因素之一。当胎儿DNA比例低于3.5%时,由于母亲DNA背景过高,容易出现三体异常样本无法正确检出的问题(即假阴性)。靶向型建库技术带来的位点测序深度提升使胎儿DNA比例的定量更准确。通过统计样本中SNP位点的等位基因频率,可从母亲背景中精确识别来自胎儿的DNA序列,进而直接计算出胎儿DNA比例,无需进行额外检测或复杂的公式推导。当检测到胎儿DNA比例低于3.5%时,可提示孕妇重新采血检测或选择产前诊断方式,以降低假阴性风险,避免21-三体、18-三体、13-三体胎儿出生。

从采血到数据解读,提供完整NIPT检测方案

据悉,纳海高科为该试剂盒配套研发了血液稳定剂(可保证血液96小时内常温运输)、DNA提取试剂、模板制备试剂、基因测序试剂以及数据分析软件,可保证从样本采集到数据解读的全部检测流程可靠运行,并进一步降低总检测成本。其中部分已完成药监局审批或备案,其余也将在2019年内完成产品注册工作。

努力扩展NIPT检测内容

基于游离DNA的无创产前检测技术已成功应用在胎儿染色体非整倍体检测,但在亚染色体结构异常(如微缺失、微重复等)及单基因遗传病(如DMD、SMA等)检测方面仍存在一定困难。为满足市场扩展NIPT检测内容的需求,纳海高科正着力研发基于孕妇外周血胎儿游离细胞的无创产前检测技术。使用胎儿细胞可有效排除母体DNA影响,且DNA完整性更高,可对大多数遗传疾病进行检测。目前国际范围内尚未有公司或机构能实现该技术的商业化,该领域存在巨大的市场机遇。

基于游离胎儿细胞的NIPT技术可与目前基于游离DNA的检测技术相结合。在技术层面,可使用游离DNA确定胎儿基因型,辅助胎儿细胞的识别;亦可使用胎儿细胞进一步确认游离DNA检测结果,提升准确度。在市场层面,两种技术可有效配合,同时覆盖普筛及高端检测领域。

据悉,纳海高科目前正为无创产前试剂盒早日推向临床而努力。新一代靶向型建库技术带来的成本降低以及准确率提升等优势,有利于纳海无创产前试剂盒在竞争激烈的NIPT领域占有一席之地。同时,该公司将持续推进基于胎儿游离细胞的NIPT技术研发,引领下一代NIPT技术早日推向市场。

关于纳海高科生物科技有限公司

公司坐落于成都市天府生命科技园,现已建立起涵盖细胞生物学、分子生物学、生物信息学、精密仪器、医学等多学科的技术开发和管理团队。公司依托自身先进的技术优势和研发平台,研发的主要技术产品有:无创产前检测,肺癌靶向用药基因检测、新生儿遗传病基因检测等。

纳海高科将始终坚持“质量第一、用户至上、信誉为本”的企业宗旨,以更安全、更准确、更便捷、更经济的临床检测技术服务产品为各类客户提供遗传病和重大疾病的诊断解决方案。”

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本文由 测序中国 作者:陈初夏 发表,转载请注明来源!

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