基因检测结合AI研发双引擎 预防秋冬双病毒攻击!

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由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)所引起的新冠肺炎(COVID-19)在短短数月内迅速席卷全球,重创各国经济与医疗体系。而台湾不仅防疫表现佳,生技医药产业更在这次抗疫过程中屡传佳绩。创源生技执行长蔡政宪博士亦带领团队,在应对疫情的过程中,善用基因检测工具,提高民众对于个人健康的意识,从个人免疫做好全民防疫,也将精准医学落实于个人防疫之中。

流感与肺炎双病毒夹击,南半球首当其冲

蔡政宪执行长受访时表示:“对抗流感,其实也是对抗新冠肺炎的一部分。”同样都是病毒引起的呼吸道疾病,若一位患者同时感染季节性流感及新冠肺炎,将大幅提升风险,此外也可能彼此造成“排挤效应”瘫痪医疗体系。位于南半球的澳洲、新西兰等国正要进入流感季节,将是全球最早面临 COVID-19 与流感双重威胁的国家,4 月 28 日世界卫生组织正式提出公告,呼吁南半球国家应依照往年的时程,开始并注重流感疫苗的施打。即使是位于北半球的美国,该疾管局(CDC)  也提出警告,呼吁美国当局应提前准备,避免季节性流感与新冠肺炎在下一次的冬天对美国造成双重夹击,美国疾管局建议民众应在流感季来临前施打流感疫苗,并且政府应扩大筛检及接触者追踪,减少流感相关的住院人数,这些政策与措施都是为了保护民众远离双病毒的威胁,也避免医疗系统的瘫痪。

基因检测帮助评估自身抗病毒力

台湾在下一个冬天,同样很有可能面临双病毒夹击的处境,2019 第三季开始将服务线上转型的创源生技,在这次疫情中也相当快速的启动应对措施。农历年后随即扩大“预知因”基因检测项目,推出流感相关的综合性评估,将 A 型流感(H1N1、H7N9 )等主要病毒株相关的宿主易感基因位点纳入分析,由于流感的患病风险与个人基因相关,如:有 TNF 基因的变异的族群可能造成重症、LGALS1 基因变异则有机会降低病毒感染力。因此透过基因检测,可以帮助受检民众了解自身对于流感的敏感度(易感性)、罹患流感后可能的轻重程度(风险评估)、以及施打疫苗产生抗体对抗病毒的持久性(疫苗反应)等,而过往已完成检测的民众,也可透过手机 App 获得自身的流感风险评估资讯。

蔡政宪执行长提醒:“提高流感疫苗的接种数,可避免混淆诊断,同时降低医疗资源的排挤效应,透过流感综合性评估的基因检测,可以帮助民众根据自身状况提早做预防。”

创源生技执行长蔡政宪博士

而除了提供民众基因检测服务以外,创源也整合内部研发资源,与医界专家携手投入“ 5 年流感与呼吸道病毒感染疾病研究计画”,并纳入持续发表的基因位点,蔡政宪执行长表示:“新冠病毒的基因、个体对疫苗的反应力可能跟流感一样有个人化的表现。”因此希望透过该研究计画,将季节性流感(Influenza)、新冠肺炎(COVID-19)、中东呼吸症候群(MERS)、严重急性呼吸道症候群(SARS)等相关疾病皆纳入研究范围,借由各式生物资讯分析工具,更进一步了解疾病、病毒与人类基因等交互作用,期望透过基因来预测个体是否容易得病、患病后是否容易发展成重症、施打疫苗之效力以及营养与免疫间的关联性等。除此之外,研究成果还能运用于检测与快筛开发、药物及疫苗开发、以及疾病预防与治疗等。研究计画将运用全球多个基因库作为基因资讯来源,不局限于台湾人的基因子据,因此该研究计画的结果将能更为全面。

近期,有越来越多关于 SARS-CoV-2 基因序列变异的研究发表,对于这个部分蔡政宪执行长则认为:“病毒的变异,会让研究计画更有价值,因为变异越加复杂,也代表未来的治疗手段必然更加复杂,这便是基因适用性可为精准医疗带来的贡献。”

整合生医资讯资源 解决研发多变量痛点

国际上已有专家定序近四千株 SARS-CoV-2 序列,并结合 AI 与大数据分析,抓出病毒的演化过程及差异性。而许多药厂也利用 AI 筛选合适抗体蛋白质以加速疫苗药物开发,这些都证明 AI 在现今生物医疗的价值。创源生技执行长蔡政宪博士也早在 2011 年已经察觉这股趋势,并在当年成立“分子视算中心”,目的是整合基因体学、蛋白质体学、代谢体学等体学(omics)资料,提供生物资讯、化学资讯、次世代定序(NGS)分析等软件应用服务,并与国际大厂、国内医学中心、学研单位合作,将大数据分析应用于科研与医学,是国内少见能提供上中下游数据资讯整合服务的团队。

分子视算中心经理陈冠文受访时表示:“在今年的疫情中,国内多个研究单位针对瑞伟西德(Remdesivir)在实验室等级的合成方式优化、SARS-CoV-2 的基因序列可以迅速被发表,感染途径的提早确认、其他冠状病毒的比较及人传人的风险评估等,全都仰赖各式生物资讯、化学资讯、合成设计等工具的妥善运用。”在去年 12 月底,中国首度传出非典型肺炎案例之时,创源便跟台湾生技医药生物资讯核心设施平台合作,用冠状病毒为题材,设计课程教临床单位、医院、药厂等应用资讯工具来进行新药的设计与开发,更于五月份与国家高速网络与计算中心合作,参与“御守台湾・科技抗疫”专案,以工具及技术支援实际帮助后 COVID-19 时代的医药研发进程。

整合各项生资工具的分子视算中心,除了可以在 NGS 分析上提供帮助以外,在疫苗、新药、快筛等研发项目上都能展现优势。除了导入 AI 分析,搜寻老药新用的机会、解释中草药单方与复方的科学效果、预估多重药物同时给药的影响以外,针对高度特异性的主题给予合适的支援亦是分子视算中心平台服务亮点。在高风险传染病威胁常态化的世代之下,除了民众需提高警觉、关注自身风险之外。善用大数据分析、导入 AI、整合生物资讯与化学资讯等多方资源,才能让生医研发走在疫情前端,成为全民后盾。

采访 / Alma Wu、Natasha Liu
撰文 / Alma Wu

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