2024年中國基因技術行業(yè)研究報告 醫(yī)療場景多樣高壁壘造就強者恒強

資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.（遺傳病篩查/腫瘤早篩/親子鑒定/基因藥物/資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.1909年1909年，丹麥遺傳學家約翰生遺傳因子（Gene）基因現(xiàn)代概念：具有遺傳信息的DNA序列基因是染色體上的實體?；蛳衲罨蚴侨旧w上的實體?；蛳衲罱浀涓拍睿哼z傳因子，基因早期概念：泛子衍生于達爾文“泛生論” 分類主要內容 一個生物體內的各個基因的作用時間常不相同，有一部分基因一個基因發(fā)生突變使幾種看來沒有關系的性狀同時改變，這個基因就稱為多效除一部分病毒的遺傳物質是RNA外，其余的病毒及全部基因通過控制蛋白質的合成，來控制生物的性狀。脫同的基因擁有不同的堿基序列，其指導合成的蛋白質資料來源：公開資料整理，行行查研究中心www.hanghangcha.云化網未來健康未來健康精準醫(yī)療/生物醫(yī)藥/大健康未來農業(yè)未來農業(yè)生物育種/食品/環(huán)境改良綠色工業(yè)綠色工業(yè)合成生物/細胞工廠/新材料生物多樣性生物多樣性環(huán)境DNA/生物育種/基因庫資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.麥美國生化學家沃森和英國物理學家克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結構，奠定了基因小分子量的細菌質粒和λ噬菌體被作為外源基因載體運用被譽為生命科學“阿波羅登月計劃”科學家采用體細胞克隆技術克培育出第一只克隆羊“多體第21對染色體的FDA批準第一個基因重組腫瘤疫苗加德西上市，用于預防HPV發(fā)展期：關鍵技術取得突破成熟期：基因工程技術大規(guī)模應用，實現(xiàn)產業(yè)化（1990年至今）萌芽期：理論的初步建立與探索發(fā)展期：關鍵技術取得突破成熟期：基因工程技術大規(guī)模應用，實現(xiàn)產業(yè)化（1990年至今）萌芽期：理論的初步建立與探索瑞士生物學家弗里德里希發(fā)現(xiàn)細胞核內存有酸性和蛋白質兩個部分。酸性部分就是后來的所美國的肯恩伯格從大腸桿菌里分離出一種催化流感嗜血桿菌d株中分第一個嵌合抗體藥是最早制備成功的基因治療藥物P53腺病毒注射中國科學院李偉和周琪團隊首次實現(xiàn)了以RNA為媒介的同位素標記的同位素標記的RNA探針探針（雜交）蓋上濾膜沾上細菌群落的濾膜所需基因基因文庫中各細菌克隆印相紙植物轉基因技術是采用克隆等方式，在受體細胞中置入外源DNA，代表性的使用方式如載體介導法、轉基因棉花開始在我國轉基因棉花開始在我國應用生產，大豆等糧食作物還處于實驗研發(fā)階段，整體還處于實驗探大肆擴張大肆擴張，投放廣告，迅速累計用戶，鋪向下轉基因產品安全性受到轉基因產品安全性受到爭議，轉基因產品研發(fā)、審定、生產經營等相關政策非常嚴格，幾乎沒分分子育種傳統(tǒng)育種原始育種生物育種技術智能設計育種4.0版生物育種技術2000s基因編輯、合成生物、人工智能等技術培育顛覆性品種1990s轉基因育種3.0版抗蟲耐除草劑轉基因育種3.0版轉基因技術1960s矮稈基因選育農業(yè)綠色革命雜交育種2.0版1930s雜交育種2.0版1930s增產70%1900s孟德爾遺傳定律重新發(fā)現(xiàn)1930s摩爾根基因理論創(chuàng)立1950sDNA雙螺旋分子生物學時代1990s生物組學和系統(tǒng)生物學等21世紀計算生物學和合成生物學等人工馴化1.0版!!載體介導法是一種將特定物質通過載體引入到目標體系中的技術方法，在生物醫(yī)學、材料科學和環(huán)境工程等領域都有廣泛應用?；瘜W物質誘導法、電激穿孔法、脂質體法、顯微注射法、基因槍法、花粉管通道法離子束介導法、超聲波介導法、激光微束穿孔法、萌發(fā)種子的電泳法、花粉管和種子浸泡法等資料來源：《農業(yè)生物育種技術的發(fā)展歷程及產業(yè)化對策》、《植物轉基因技術和方法概述》、行行查研究中心www.hanghangcha.資料來源：美國農業(yè)部，行行查研究中心www.hanghangcha.美國玉米單產（噸/公頃，左軸）美國轉基因玉米應用率（右軸）培育良種的需要利用轉基因技術很多用傳統(tǒng)育種方法無法實現(xiàn)的目標都將成為可能。傳統(tǒng)品種的利用價值大大拓展美國玉米單產（噸/公頃，左軸）美國轉基因玉米應用率（右軸）培育良種的需要利用轉基因技術很多用傳統(tǒng)育種方法無法實現(xiàn)的目標都將成為可能。傳統(tǒng)品種的利用價值大大拓展，經濟價值和社會價值都技術的安全性環(huán)境安全性評價轉基因品種對環(huán)境的影響與非轉基因品種是同等的。品種對環(huán)境的影響取決于品種的特性，與是否轉基因無關。只有通過環(huán)境安全性評價的轉基轉基因成分的誤解單擊此處添加文本內容，簡明扼要地闡述您的觀點。根據需要可酌情增減文字，以便觀者準確地理解您9.59.08.58.0轉基因作物可具有更高的營養(yǎng)價值，例如食用提高β-胡蘿卜素含量的轉基因水稻，對克服眼睛疾病將起到積極作用。轉基因技術也可提高水稻中的鐵、鋅含量，以減少貧血癥的發(fā)生。在我國，種植轉基因抗蟲棉的7萬噸，農田環(huán)境污染指數降低伴隨著轉基因技術的發(fā)展，內源表達植酸酶的玉米終于誕生了，由其籽粒加工而成的飼料可免于添加植酸酶，由此一方面顯著降低了飼料的生產成本，另一方面提高動物對于飼料磷及其他營養(yǎng)物質的利用效率，減少動物糞便中排放的磷和氮。技術原理研究應用鋅指結構域的2個功能結構域的蛋白核酸內切酶。在目的位ZFNs的出現(xiàn)使人工定點誘導雙鏈DNA斷類轉錄激活因子效應物核酸酶（Transcriptionactivator-相似，通過識別特異的基因序列，并將其切割形TALENs由于其極大提高編程性能和設計簡單的優(yōu)勢，2010年后迅速用于構建基古生菌免疫防御機制開發(fā)形成，以II型CRISPR/Cas9系統(tǒng)為20nt核苷酸序列激活Cas9并靶向特定基因組Cas9在靠近PAM位點切割雙鏈DNA形成一個雙鏈缺口，通前已有提高糯玉米支鏈淀粉含量的基因編的高γ-氨基丁酸（GABA）番茄品種已被轉基因基因編輯結果：作物DNA改變，既有技術資料來源：《基因編輯作物技術原理、商業(yè)化及檢測研究進展》竇迎港等，弗若斯特沙利文，行行查研究中心三代基因編輯技術中，前兩代技術采用的是蛋白質-DNA的識別模式，導致切割位點有較高的特異性，無法隨心所欲的選擇切割位點。第三代CRISPR/Cas9則采用的是RNA-DNA的識別模式，切割位點的選擇上更加廣泛。此外，第一代基因編輯技術ZFN還存在構建難度大和易于脫靶的問題，第二代基因編輯技術TALEN雖很大程度上避免了脫靶，但操作過程相當繁瑣。CRISPR/Cas9技術則具有操作簡便，周期短，成本低，調控方式多樣化的優(yōu)點。識別模式蛋白質-DNA蛋白質-DNA識別長度（3-6）x3x2bp（12-20）x2bp20bp識別序列特點以3bp為單位識別精度一般一般高剪切效率低一般高，TALEN的100倍構建難易難度大較容易容易細胞毒性大較小小技術難度較容易非常容易脫靶效應高低低資料來源：《基因編輯作物技術原理、商業(yè)化及檢測研究進展》，《基因編輯技術的現(xiàn)狀與未來》，行行查研究中心www.hanghangcha.資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.組質粒通過轉化技術可以導入到宿主細胞中，同樣重組噬菌體片段的獲得體外重組重組子篩選導入受體細胞載體選擇體外重組重組子篩選導入受體細胞載體選擇從不同的重組DNA分子獲得的轉化子中鑒定出含有目的基因的轉化資料來源：集萃藥康招股書，行行查研究中心www.hanghangcha.19521972199619982000克隆蝌蚪基因復制克隆羊大批克隆克隆猴克隆牛和貓BAAC代孕母羊資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.個基因，也可以僅僅是/基因的一部分；可以是限制性核酸內切酶又簡稱限制酶或內切酶。它們的發(fā)現(xiàn)和應用為從基因組中分離目的基因提供了必要的手段。限制酶能特異地識別和切割特異的核苷酸小的片段。酶切后目的基因可能完整地或部分地保不完全相同的，一般每100－500個堿基對就有來，那么平均有1000萬單鏈構象多態(tài)性診21世紀，基因分析和基因工程技術有了革命性的突破，這主要歸功于聚合酶鏈反應（polymerase寡核苷酸探針診斷法當基因的突變部位和性質已完全明了時，可以合成等基因特異的寡核苷酸探針資料來源：丁香園，Insight，行行查研究中心www.hanghangcha.2002年啟動針對嚴重免2002年啟動針對嚴重免ADA（腺苷脫氨酶）缺2010年基因治療治2010年基因治療治2009年8名嚴重免疫缺陷2012年Glybera成為第2016年干細胞基因一個在歐洲獲批上市的 基因治療 體外基因治療 體內基因治療 體外基因治療細胞治療作用對象作用對象有效性有效性安全性安全性解決問題基因，從根本上治愈一些常規(guī)療法不新興技術，存在認知盲區(qū)，基因更改后難以逆解決性狀變異，部分藥物體系較完善，發(fā)展時間長，大部分藥資料來源：華大細胞官網，F(xiàn)DA，丁香園，Insight，行行查研究中心www.hanghangcha.體內體內研究基因療法基因療法干細胞療法基因療法干細胞療法細胞療法細胞療法組織工程細胞療法體組織工程細胞療法體外研究基因療法免疫細胞療法免疫細胞療法用正?；蜓a償突變的基因治療血友病可用正常的凝血因子VIII或凝血因子IX基因分別補償變異的FVIII或FIX基因實現(xiàn)基因治療。修復體內突變的基因對于單堿基突變類型的遺傳病如I型酪氨酸血癥、鐮狀細胞病、杜氏肌營養(yǎng)不良癥都可以通過修復突變堿基來恢復基因功能。使功能異常的致病基因失活/激活對于家族性高膽固醇血癥、遺傳性耳聾等疾病可對致病基因進行敲除以達到治療的目的。將新的基因或修飾了的基因導入體內進行治療利用基因修飾后的CAR-T療法治療癌癥。資料來源：丁香園，行行查研究中心www.hanghangcha.酶降解,進入細胞后不被溶酶體和酶降解；可通過生物降解從細胞中酶降解,進入細胞后不被溶酶體和酶降解；可通過生物降解從細胞中非病毒載體有陽離子多病毒載體具有傳遞其基因組進因治療方案采用病毒作為遞送常見的病毒載體有腺相關病毒、腺病毒、逆轉錄病毒和慢病毒，其他還有牛痘苗病毒、單純孢通過基因治療載體向患者特定組織的細胞遞送治療性基因，用于治療利用溶瘤病毒對腫瘤細胞的特異性識別，以及感染腫瘤細胞后引起的免疫激活過程，對腫瘤細胞產品主要基于T細逆轉錄病毒是一種正鏈RNA病毒，在受染細胞中可逆轉錄產整合到宿主細胞基因組中并能腺病毒是一種雙鏈無包膜的非整合型DNA病毒，人類細胞是腺病毒可以感染分裂和不分裂的多種經過改造的AAV載體已經不需要腺病毒的輔助，不插入宿主基因組，而是呈衛(wèi)星狀態(tài)游離于宿主細胞基因之外長期穩(wěn)定外源基因容量4.7kb）受限慢病毒載體也是逆轉錄病毒的源基因整合進宿主基因組的幾率大大資料來源：兆九光電官網，行行查研究中心www.hanghangcha.一代SNP單核苷酸多態(tài)，—突變擴增阻滯系統(tǒng)檢測精度高0.1-1.0%—高通量、高靈敏度、—三代絕對核酸定量和稀高精密度、耐受能力模板DNA模板DNA聚合酶（Taq酶）拷貝數加倍檢測有無擴增產物引物約束下特定核酸片段的擴增裂解提取純化檢測有無擴增產物引物約束下特定核酸片段的擴增裂解提取純化資料來源：NatureReviewGenetics，貝殼社，Wind，行行查研究中心www.hanghangcha.技術類別優(yōu)勢劣勢N?覆蓋20K至400M讀?。‵ASTQ或SFF文件）LlluminaPacBio454LonTorrentNanopore?讀取長度1資料來源：艾德生物招股書，優(yōu)寧維生物，行行查研究中心www.hanghangcha.如左圖所示，是在正常細胞和染色體異常的細胞中對CKDN如左圖所示，是在正常細胞和染色體異常的細胞中對CKDN2A、CEN3、CEN7、CEN17這四種基因（膀胱癌常見變異基因）同時用FISH技術檢測后的結果，可以發(fā)現(xiàn)CEN3、CEN7、CEN17三種基因在不正常細胞中數量有增多。01指導腫瘤用藥乳腺癌赫賽汀、克哇替尼03指導腫瘤預后腦膠質瘤的預后；急性髓02腫瘤疾病分型資料來源：百傲科技官網，深藍云生物科技，行行查研究中心www.hanghangcha.由雜交位置確定的 血細胞基因組DNAPCR擴增 芯片掃描顯色特異雜交 雜交圖像分析確定基因型1123344資料來源：行行查研究中心www.hanghangcha.上游上游下游下游技術及服務第三方服務提供商第三方服務提供商Sanger測序時間慢、通序一條序列，成測試速度快，成的讀長較短，且可以用于未知物擴增過程中容易節(jié)省操作時間和極高精度與靈敏00資料來源：基因測序技術及其臨床應用，公司年報，MarketsandMarkets，行行查研究中心www.hanghangcha.資料來源：諾唯贊招股說明書，行行查研究中心www.hanghangcha.112234345FISH技術借助熒光探針標記基因序列以便于觀察，可檢測隱匿或微小染色體畸變及復雜核型，適用于基因組研566產品類型產品類型vazyme資料來源：世和基因招股說明書，美國國家人類基因研究所，行行查研究中心www.hanghangcha.________________________)________