miRNA檢測行業(yè)熱度不減 MicroRNAs (miRNAs)是一種存在于真核生物的內(nèi)源性非編碼小RNA,具有抑制靶向mRNA轉(zhuǎn)錄、翻譯或者剪切靶向mRNA并促使其降解的功能。它會組裝進(jìn)入沉默復(fù)合體(RISC),識別并與靶向mRNA互補(bǔ)配對,從而降解或者阻止mRNA翻譯。
miRNAs負(fù)責(zé)調(diào)控多種生理過程,包括細(xì)胞周期(發(fā)育、遷移和凋亡)、干細(xì)胞分化、免疫調(diào)節(jié)、代謝控制、神經(jīng)發(fā)育、病毒復(fù)制等等。這意味著,它與多種疾病有關(guān)聯(lián)。miRNAs存在于許多常用組織樣本中,包括血漿、血清、唾液以及尿液,且高度穩(wěn)定,可以作為生物標(biāo)記物用于多種疾病的診斷,例如癌癥、神經(jīng)性衰退疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病。
此外,相比于其他生物分子,miRNAs更具有組織特異性,且能夠穿過血腦屏障,從而可以成為檢測大腦健康的生物標(biāo)記物,用于檢測多種神經(jīng)類疾病,包括多發(fā)性硬化癥、阿爾茲海默癥和帕金森癥。
基于上述優(yōu)勢,科研機(jī)構(gòu)以及醫(yī)藥企業(yè)開始轉(zhuǎn)向開發(fā)基于miRNAs的檢測技術(shù)和服務(wù)項目,它們能夠為疾病診斷、防治提供更快捷的過程和手段。而且,這些優(yōu)勢將會推動生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)iRNAs檢測的需求。Kalorama Information公司調(diào)研報告指出,2015年miRNAs檢測及服務(wù)市場價值約達(dá)到4.07億美元。而且,根據(jù)GEN報道,基于miRNAs的檢測技術(shù)和服務(wù)至少在未來5年內(nèi)都將是一個熱門領(lǐng)域。
miRNAs檢測技術(shù)
目前,miRNAs檢測技術(shù)主要包括qRT-PCR、微陣列(microarray)、高通量測序技術(shù)(NGS)
首先,定量即時聚合酶鏈鎖反應(yīng)(qRT-PCR)能夠借助熒光染劑測量每次PCR循環(huán)后擴(kuò)增的核酸總量。但是它在靈敏度、重復(fù)性等方面存在局限性。
而微陣列則是實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)信息快速檢測的重要技術(shù),具有易于操作、成本較低、準(zhǔn)確率提高等優(yōu)點(diǎn),適用于大規(guī)模miRNAs檢測。但是它依然在靈敏度上有所欠缺,不能挖掘未知的miRNAs。但是,仍然有不少企業(yè)正在開發(fā)miRNAs微陣列檢測技術(shù),包括Affymetrix、Agilent、Thermo Fisher 和Illumina等等。
隨著測序技術(shù)、儀器、成本的更新優(yōu)化,高通量測序技術(shù)也逐漸成為量化分析miRNAs的熱門手段。包括Illumina的 MiSeq、Thermo的Ion Personal Genome Analyzer以及Ion S5 在內(nèi)的測序平臺讓miRNAs大樣本分析變得更易實(shí)現(xiàn)。
NGS的優(yōu)勢在于測序通量大、靈敏度高、重復(fù)性好,且能夠檢測未知基因,提供定量定性分析等等。但是,它在miRNAs分析應(yīng)用上依然存在缺陷,例如樣本制備標(biāo)準(zhǔn)高、定量準(zhǔn)確性不高、成本相對較高、復(fù)雜性增強(qiáng)以及儀器、試劑、數(shù)據(jù)分析軟件涉及不同的供應(yīng)商增加了工作流程的繁瑣性。特別是,針對miRNAs分析的樣本制備需要遵循特定的步驟,以減少引物二聚體的形成。
miRNAs功能研究
“miRNA Mimics”、“miRNA inhibitor”是研究miRNAs功能的典型“工具包”。
其中,“miRNA Mimics”是一種通過化學(xué)修飾寡核苷酸的方法合成而來的能夠模擬生物內(nèi)源miRNAs的小RNA分子。它會進(jìn)一步增強(qiáng)內(nèi)源性miRNA的沉默功能,從而降低蛋白質(zhì)表達(dá),進(jìn)行功能獲得性(gain-of-function)研究。
而“miRNA inhibitor”同樣也是化學(xué)合成而來,它可以特異地靶向和敲除單個miRNA分子,從而削弱內(nèi)源miRNA的基因沉默效應(yīng),提高蛋白表達(dá)量,進(jìn)行功能缺失性(loss-of-function)研究。
Mimics 和inhibitors實(shí)驗可以同時進(jìn)行驗證miRNA的生物學(xué)功能。目前,包括Thermo、Dharmacon、Exiqon、Integrated DNA Technologies、Qiagen、MilliporeSigma在內(nèi)的多家公司都在開發(fā)、生產(chǎn)miRNA功能驗證試劑盒。
miRNA檢測技術(shù)和服務(wù)市場分析
隨著基礎(chǔ)研究的深入、應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新、臨床轉(zhuǎn)化的推廣,miRNA分析及服務(wù)依然是一個充滿活力和前景的行業(yè)。眾多生物科技公司在該領(lǐng)域布局,承擔(dān)著不同產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),包括miRNA特定qRT-PCR 試劑、微陣列、生物標(biāo)記試劑、NGS文庫構(gòu)建盒、功能驗證試劑盒等。
該領(lǐng)域的領(lǐng)頭*包括Thermo Fisher、Exiqon、Dharmacon、Qiagen、Illumina。市場競爭力主要依賴于產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,所以產(chǎn)品或者技術(shù)是否能夠滿足科研、臨床應(yīng)用至關(guān)重要。