Ny teknologi til analyse af vores gener ændrer måden, vi forebygger og behandler sygdom på Nye markedsmuligheder for Exiqon
De seneste års store teknologiske gennembrud har gjort, at vi i dag nemt og økonomisk overkommeligt kan afkode vores arvemateriale (DNA) i mindste detalje. Snart vil det være billigere at afkode en patients arvemateriale end at foretage en MR-scanning. Den nye teknologi vil transformere diagnostik, behandling og ikke mindst forebyggelse af sygdomme i en grad, der ikke er set siden opdagelsen af penicillin. I slutningen af dette årti vil vi rutinemæssigt benytte højteknologiske DNA-analyser i sundhedssektoren ved infektioner, kræft, hjertekarsygdomme, metaboliske sygdomme, immunologiske sygdomme, psykiatriske og neurale lidelser m.v. samt til at forebygge en lang række sygdomme.
Genetisk mangfoldighed skaber ny forretning Alle mennesker er forskellige. Lige som vores ydre fysiske forskellighed er mangfoldig, er vi også yderst mangfoldige på det genetiske plan. Ny teknologi gør det i dag muligt at tegne det genetiske kort i mindste detalje og derved forklare vores mangfoldighed som en konsekvens af vores geners forskellighed. En sådan indsigt har skabt en forventning om, at vi sidst i dette årti vil forebygge og behandle sygdom på et langt mere oplyst grundlag, end det er tilfældet i dag. Alle mennesker indeholder de samme gener, men genernes opbygning kan variere med op til 0,1%. Det lyder ikke af meget, men selv en enkelt ændring i genernes opbygning kan have afgørende betydning for, om en given medicinsk behandling vil være succesrig eller ej, eller om man er disponeret for at få en given sygdom. Ændringerne kan være simple variationer i DNA-sekvensen (også kaldet polymorfisme), som der er identificeret millioner af, eller mutationer, som er mere sjældne. 20.000 polymorfismer er mistænkt for eller har vist sig at have helbreds- eller medicinsk indflydelse. Polymorfisme er nedarvet fra vores forældre og er ens i alle kroppens celler. Mutationer derimod opstår typisk i løbet af livet og findes derfor kun i visse celler, f.eks. kræftceller. Men netop det faktum, at vi er forskellige som individer og dermed også har forskelligt DNA, giver forskerne mulighed for at relatere den genetiske forskel til en fysisk forskel. Helt simpelt kan vi for eksempel sammenholde den genetiske profil af mennesker med forskellig øjenfarve med genetiske forskelle og på basis heraf afgøre, hvilken genetisk signatur, der giver en specifik øjenfarve. Det er helt det samme princip, der anvendes, hvis vi ønsker at identificere, hvilket gen eller gen-variant, der har betydning for, om en given medicinsk behandling vil virke og i sidste ende kunne afgøre, hvad der er det optimale behandlingsforløb. Indtil dette årti var det ikke muligt at bestemme denne forskellighed mellem individer hurtigt og billigt, men udvikling af ny teknologi indenfor IT, nanoteknologi og biologi har gjort det muligt at undersøge hele populationer for genetiske forskelligheder. Det er i den proces, Exiqon har nye forretningsmuligheder. DNA, gener og kromosomer Alt levende indeholder DNA, som tjener to formål; At lagre information, der kan leveres videre til næste generation, samt at sikre syntesen af protein som er nødvendig for en lang række vitale funktioner. Om ord og termer Ord som DNA-analyse, DNA-sekvensanalyse, NGS-anlyse, genomanalyse eller bare sekvensanalyse benyttes i flæng om den samme proces, som er at analysere arvemassen for rækkefølgen af DNA-byggestenene G, A, T og C. Det er den proces, der nu kan udføres effektivt med ny teknologi. Rækkefølgen af de fire DNA-baser i vores kromosomer kaldes DNA-sekvensen. NGS-analyse eller Næste Generations Sekvensanalyse er den samlende betegnelse for den proces, der udføres, når gener eller hele kromosomer DNAsekvens-analyseres med de nye teknologier. DNA består af fire baser eller byggesten benævnt G, A, T og C. De fire baser er organiseret i en ganske bestemt orden i kromosomerne. Basernes rækkefølge bestemmer, hvem vi er både som art og som individ. Mennesket indeholder 23 forskellige kromosomer i sæt á 2. I alt indeholder vores 23 kromosomer 3,2 milliarder DNA-baser organiseret i mere end 20.000 gener, som hver beskriver koden til mindst et protein. I mennesket udgør de områder, der koder for protein, kun omkring 3% af den samlede mængde DNA, hvilket dog ikke betyder, at det resterende DNA er uden betydning. Et tvær-europæisk samarbejde påviste i slutningen af 2012, at mere end 80% af vores DNA koder for vitale funktioner, hvoraf altså kun en mindre del relaterer sig til områder, der indeholder proteinkodende regioner.
Teknologiske landvindinger der transformerer Da den komplette DNA-sekvens fra et menneske første gang blev bestemt, eller sekvenseret som det hedder, kostede det 3 milliarder US-dollars og tog et internationalt konsortium 13 år at fuldføre. I dag kan det samme gøres på få uger for nogle få tusinde US-dollars. Om få år forventes det, at analysen kan udføres på 1 dag for bare nogle få hundrede US-dollars. Grunden til, at vi nu kan bestemme DNA-sekvensen effektivt, er ny teknologi, som tillader millioner af parallelle DNA-sekvens-aflæsende reaktioner at forløbe i en lille chip. Dette skaber en enorm mængde data, der for blot få år siden ikke kunne håndteres på en meningsfuld måde af normale computere. I dag er computer-kapaciteten tilstrækkelig til at håndtere sådanne enorme mængder af information. De teknologiske landvindinger giver os mulighed for at aflæse DNA-sekvensen hurtigt og billigt, hvilket gør, at vi i dag kan digitalisere DNA et fra hvert individ i hele populationer. Den store udfordring er derfor flyttet fra at kunne skabe en digital indsigt i vores arvemateriale (DNA-sekvensen) til at kunne forstå den biologiske konsekvens af den genetiske forskellighed. Adskillige ambitiøse projekter er derfor påbegyndt med henblik på at sekvensere et stort antal mennesker raske som syge for at kunne sammenholde DNA-sekvensen med alverdens sygdomme og behandlingsmetoder. Prisen på DNA-sekvensanalyse er faldet drastisk $100,000,000 Pris for sekvensering af menneskets genom $10,000,000 $1,000,000 $100,000 $10,000 $1,000 Introduktion af NGS-teknologien Sep-01 Mar-02 Sep-02 Mar-03 Sep-03 Mar-04 Sep-04 Mar-05 Sep-05 Mar-06 Sep-06 Mar-07 Sep-07 Mar-08 Sep-08 Mar-09 Sep-09 Mar-10 Sep-10 Mar-11 Sep-11 Mar-12 Sep-12 Mar-13 Prisen for at bestemme DNA-sekvensen af menneskets genom (arvemasse) er faldet drastisk som konsekvens af ny teknologi. I dag koster en fuld DNA-sekvensanalyse ca. 5.000 US-dollars. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Reference: Wetterstrand KA. DNA Sequencing Costs: Data from the NHGRI Genome Sequencing Program (GSP) som kan findes på: www.genome.gov/sequencingcosts
Indsigten i vores gener kan hjælpe til bedre diagnose, forebyggelse samt medicinering
Klinisk brug af DNA-sekvensanalyser I dag findes der mere end 50 registrerede genetiske analyser i USA, som udføres med de nye DNA-sekvensanalysemetoder. Disse analyser relaterer sig til et bredt spektrum af kliniske anvendelser, der spænder fra analyser af et fosters DNA baseret på en blodprøve taget fra moderen til detaljeret analyse af en kræftknude med henblik på at skræddersy behandlingen. Mange flere analyser vil se dagens lys i de kommende år. Mayo Clinic i USA har publiceret en liste over 10 sundhedsmæssige tiltag, som allerede i dag fremmes af de nye DNA-sekvensanalysemetoder 1. En del medicin kræver i dag, at der foretages en analyse af patientens DNA, før medicinen kan ordineres 2. En del medicin tåles kun i bestemte doser, som er afhængige af patientens DNA-sekvens 3. Nogle diagnostiske analyser kan udvikles hurtigere og bedre 4. Sygdom kan bedre forebygges baseret på indsigt i DNA-sekvensen 5. Det er nemmere at undgå at ordinere medicin til en patient, som er resistent overfor en given medicin 6. NGS-teknologien hjælper med at stille diagnosen, og man undgår til tider fejldiagnose 7. Kendskabet til DNA-sekvensen kan hjælpe ved at vejlede mht optimal fødesammensætning for patienter med visse sygdomme i fordøjelseskanalen 8. Kræftbehandlingen kan skræddersys til den enkelte patient 9. Familier med arvelige sygdomme identificeres, hvorved der skabes bedre grundlag for familieplanlægning 10. Patienter, som har fået deres DNA sekvenseret, har fået stillet bedre diagnose og opnået bedre behandling En enestående mulighed for Danmark I Danmark har vi en helt unik mulighed for at drage fordel af de nye DNA-sekvensanalysemetoder til gavn for patienter, behandlingssystem og erhvervsliv. Adskillige danske hospitaler har taget NGS-teknologien til sig og arbejder sammen med universiteter og private selskaber om at implementere teknologien i klinisk anvendelse. Store offentlige fonde som Højteknologifonden og Det Strategiske Forskningsråd samt flere private fonde har bevilget hundreder af millioner kroner til danske tiltag. Disse bevillinger har blandt andet betydet, at vi er førende i verden inden for analyse af genetiske og kliniske data. I Danmark har vi en lang tradition for at opbygge vævs- og blodbanker med tilhørende kliniske data af meget høj kvalitet. Senest er der etableret en national vævs- og blodbank. Ved at bestemme DNA-sekvensen af de individer, der har doneret blod og væv til danske vævs- og blodbanker, og sammenholde DNA-informationen med den kliniske information har vi i Danmark en enestående mulighed for at drage fordel af det sociale sundhedssystem til at effektivisere patientbehandlingen til gavn for patienter, samfund og erhvervsliv. Den etiske udfordring Efterhånden som prisen på en komplet analyse af ens eget DNA kommer i nærheden af, hvad den almindelige forbruger vil betale, vil mange måske vælge at få analyseret deres DNA. Dette kan selvfølgelig bruges positivt i tilfælde, hvor man identificeres til at være i risiko for at få en sygdom eller lidelse, der proaktivt kan gøres noget ved, f.eks. forhøjet kolesterol. Men resultatet kan også være, at man er i risiko for at få en sygdom, som man ikke kan gøre noget ved. Derfor er der etableret etiske retningslinjer for forskere, der arbejder med DNA-sekvensanalyser.
Sådan vil medicin ordineres i år 2020 I 2020 vil vi i langt højere grad forholde os proaktivt til sygdomme. Vi vil bruge kendskabet til vores arvemateriale til at sætte ind forebyggende i stedet for som i dag at være reaktive. Er man patient f.eks. med kræft, vil ens kræftknude rutinemæssigt blive DNA-sekvensanalyseret før behandlingen igangsættes, hvorved vi vil opnå en langt højere succesrate i behandlingen af kræft end i dag. Fokus vil også være på at opdage f.eks. kræft langt tidligere end i dag. Her giver DNA-sekvensanalyser mulighed for at identificere en kræftpatient meget tidligt, idet DNA fra kræftceller vil kunne spores i en blodprøve. Udviklingen af ny medicin vil også være forandret, idet den detaljerede genetiske indsigt giver mulighed for en langt mere målrettet udvikling af medicin. Ny medicin vil til den tid ofte blive understøttet af en diagnostisk test, der kan fortælle, hvorvidt patienten vil have gavn af medicinen, og i hvilken dosis medicinen skal ordineres. Produkter for 17 milliarder kroner i 2015 Den samlede værdi af produkter og ydelser solgt til DNA-sekvensanalyser estimeres at nå mere end 17 milliarder kroner i 2015 og forventes at vokse med omkring 30% årligt. NGS-teknologien anvendes fortsat primært til forskningsformål. Dette kan være grundforskning, hvor forskere ønsker at forstå den grundlæggende biologi, men også andre forskningsområder såsom evolution og antropologi har stor gavn af NGS-teknologien. NGS-teknologien benyttes også i vid udstrækning til forskning i bakterier, vira, indenfor landbrug og en lang række andre områder. Exiqon har etableret et produktudviklingsteam for at kunne drage fordel af de kommercielle muligheder i NGS-markedet og indgår i samarbejder med en lang række hospitaler, universiteter og private selskaber indenfor NGS-teknologien. Exiqon har stor ekspertise indenfor bioinformatik og har patenter på reagenser, der med stor fordel kan benyttes eller bliver benyttet i selve NGS-processen. Exiqon tilbyder analyse af microrna ved hjælp af NGS-teknologien gennem Exiqons serviceforretning. Serviceforretningen vil løbende udvide sit produktudbud. Exiqon vil sideløbende udvikle forskellige reagenser, som kan benyttes af vores kunder i deres egne sekvensanalyselaboratorier. Allerede i dag har Exiqon mange produkter i markedet, der hjælper forskerne med at identificere den biologiske funktion af en given DNA-sekvens, som er identificeret ved hjælp af NGS-teknologien. Det betyder, at salget af Exiqons nye NGS-serviceydelser og -produkter kan foregå via den eksisterende salgsstyrke. Et eksempel på hvordan Exiqons patenterede LNA teknologi kan forbedre NGS-teknologien Moderne behandling af mange kræftformer inkluderer en analyse for DNA-mutationer i kræftknuden. Desværre er de systemer, der benyttes i dag, ikke særlig følsomme, idet de kun vil afsløre, om DNA-mutationen er til stede i mere end en af hver tyvende celle i kræftknuden. Dette er i behandlingsmæssig sammenhæng utilstrækkeligt. Exiqons LNA teknologi kan øge følsomheden således, at en DNA-mutation pr. tusind celle kan måles, dvs 50 gange den følsomhed som er mulig i dag. Der er et stort behov for dette i udviklingen af ny medicin samt blandt kræftbehandlende læger.
Kontakt information Telefon: +45 45 66 08 88 Fakta og dokumentation www.exiqon.com/investor/media www.exiqon.com 924267 - v2.0-08/2015