前沿 | 被颠覆的NIPT！新的POCT产前测定可在两小时内提供结果，且成本仅为其十分之一

根据墨菲定律，好事一件一件出现，而糟糕的事会接二连三发生，在过去的一段时间内，NGS行业一直坏消息不断，行业龙头Illumina发布的2022年第二季度财报也显示，其第二季度扭赢为亏，净亏损5.35亿美元。

现在，NGS核心业务，NIPT，也开始遭遇到了强力挑战，哥伦比亚大学不孕不育中心的研究人员开发了一种新的产前测试，可以确定胎儿或胚胎是否有正确的染色体数量。

该测试被称为STORK（Short-read Transpore Rapid Karyotyping），不仅可以作为POCT检测使用，而且能在两个小时内提供结果，不仅如此，其每个样本的处理成本比NIPT低10倍左右。

要知道，目前的产前基因测试的花费在数千左右，而且需要几天乃至几周的时间才能得出结果，这增加了生育治疗和怀孕的情绪和经济压力，从而影响了治疗方案的选择和实施。

该测试的相关细节沦为刊登在《New England Journal of Medicine》上。目前，该测试正在等待纽约州卫生部的授权，然后才能给患者进行试用，以及开展临床性能评估工作。

该研究的主要负责人为Zev Williams博士，他是Wendy D. Havens妇女健康副教授，也是哥伦比亚大学Vagelos内外科医学院生殖内分泌学和不孕症部门的主任。

“我们正在开发最先进的技术来解决一些最古老的问题，不孕不育和失孕，我们的希望是，这种测试将有助于改善妇女的健康，降低费用，并改善获得治疗的机会。”

到目前为止，这项测试可以检测到的染色体异常是导至流产、结构异常和发育迟缓的最常见原因。建议年龄在35岁或以上、有遗传病家族史或有一次或多次流产的孕妇进行产前基因检测。它也越来越多地用于体外受精（IVF）期间，在植入前对胚胎进行检测，以提高怀孕的机会并减少流产的风险。

与目前可用的产前基因测试一样，新的测试对来自胎盘或体外受精胚胎的活检组织进行检查，以确定其是否具有正常数量的染色体。然而，在目前的测试中，获得的样本必须被运到一个专门的实验室，该实验室要么在培养皿中培养细胞，要么使用昂贵的技术来分析DNA，增加了时间和成本。

STORK这项技术是被专门开发出来，对所有生殖组织类型的染色体健康进行快速评估。对于那些试图通过体外受精怀孕的患者来说，该测试让他们有能力更快受孕。对于那些已经怀孕的人来说，它提供了更多的时间来做出重要的家庭计划决定。对于那些曾经流产的人来说，它可以显示出流产发生的原因，从而可以采取措施防止未来的怀孕损失。

图 | STORK设备及其产前基因测试的结果（来源：哥伦比亚大学欧文医学中心）

Williams博士和他的团队开创了一种新的方法，他们试用基于纳米孔的测序技术被用来分析微小的DNA片段，比目前可用的染色体测试方法快15,000倍，这大大减少了获得结果的时间。

该测定还使用了更小的设备，其大约是一个口琴的大小，仅重450克，这非常合适作为POCT设备使用。

研究人员在218个流产、怀孕（通过羊水或绒毛--胎盘中的微小生长物）和植入前的胚胎活检的盲样中测试了STORK。结果与使用标准临床测试获得的结果进行了比较。在所有与怀孕有关的样本和98%的受测胚胎中，STORK的结果都与标准临床测试一致。

对于流产样本，STORK比标准测试更准确，在两个测试不一致的10个案例中，STORK被确定为正确识别了染色体号码。

在一个独立的认证实验室用STORK测试了另外60个怀孕样本，这些结果与标准临床测试的结果相同。

试管婴儿的胚胎通常在第五或第六天进行活检以检测染色体，在移植到妇女的子宫之前要冷冻数周，这给生育治疗的费用增加了数千乃至上万元。有了快速测试，冷冻可能就没有必要了，因为正常的胚胎可以立即移植。

“这种测试的可负担性也意味着遭受流产的个人不必等到第二次或第三次流产后，保险才会支付昂贵的实验室测试费用，这让许多妇女蒙在鼓里，常常责怪自己。”，Williams博士说，“我们的研究还表明，我们的快速测试比测试流产样本的黄金标准更好，让遭受过怀孕损失的妇女有一种结束的感觉，并有能力采取措施防止再次损失。”

实际上，在应用领域，大而全是完全比不过小而专的，这一幕已然在芯片领域上演。和X86架构相比，Arm架构能够做的工作并不如X86多，但在它擅长的领域，其在功耗、效率方面，都占了很大的优势，这使得它能够规模化，并且不断蚕食X86的市场份额，目前已经开始进入了桌面领域，比如苹果的M2芯片。而且我们也可以看到，各种专用芯片（如AI芯片，专用于摄影处理的芯片等等）也都在大量出货，取代通用芯片的地位。

这主要是因为技术诞生之初，往往是为科研人员，或者少数科技极客服务的，而在他们这基础上取得了巨大的成就，因为对于科学研究而言，很多东西都是不确定的，所以了解到的信息越多，越有可能取得突破。

但是，大部分人需要的是使用和解决具体的问题，他们不像科研人员或者极客那样，需要用到那么多功能，或者指导那么多信息，他们只需要能解决问题的工具。在这之中巨大的需求鸿沟，正是导至很多科研向技术无法落地的主要原因。

临床应用也是一种应用，其发展周期并不会和其他的科技技术有很大的区别，因此对于临床应用技术而言，一味的追求大而全，能够给临床更多的检测信息，这个思路本身就是错误的。

实际上，这种走不通的路线已经发生过了，比如，多项联检产品难以获得批准，又或者NGS大Panel一直在临床上难产，这些都说明了这个问题。而NGS技术本身就是围绕科研设计的技术，强行在临床上进行推广，本身就犯了用大而全去挑战小而专的错误，在没有小而专技术的领域，尚能攻城略地，但如果和小而专技术同场竞技，往往会失败。

科研归科研，应用归应用，无论是金标，还是NGS，技术本身没有好坏优劣之分，只有从临床应用的角度出发，找到合适的生态位，蓬勃发展才有可能。