2025年1月17日
“生物学原理通过屏幕上的数字得以体现。”
Mauro Muraro记得，他刚开始了解单细胞测序时，对它持怀疑态度。“从0.1皮克的mRNA开始，这是一个顺势疗法的量，”他说，“很难想象你真的能在那么高的水平上测量细胞里的所有东西。”但后来他看到了单细胞数据集的丰富性和多层性。“生物学原理通过屏幕上的数字得以体现，这是一个关键时刻，我感到欣喜若狂。”
在荷兰胡布勒支研究所（Hubrecht Institute）发育生物学和干细胞研究系攻读博士学位时，Muraro遇到了该研究所单细胞测序机构的经理Judith Vivié。在两年的合作中，Muraro和Vivié发现，客户对他们的服务需求不断增长，已经到了他们无法满足的程度。他们看到了专业技术方面的不足：实验室的客户是生物学领域的专家，但他们需要测序技术专家的帮助。
Muraro一直认为自己会留在学术界。他从不认为自己是“企业家”。但机遇显而易见，因此2018年，二人共同创办了Single Cell Discoveries。
“我们先尝试一下，看看结果如何。”
Muraro和Vivié现在分别担任CEO和COO，他们表示，合作之所以有效，是因为他们的观点互补。“我关注当下的工作，而他的眼光更远。”她说，“他看到了我们下一步真正需要的，但我总是很担心。‘好的，但我们能负担得起吗？’”
他说，他倾向于乐观：“我们先试一试，看看结果如何——这不见得总是最好的态度。如果我们当时都比较保守，或者更加有远见，就不会有结果了。”
在前六个月，只有他们两个。她负责实验室和运营工作，而他负责研发和客户推广。随着需求的增加，他们的员工也在扩增以满足需求。
他们能够在胡布勒支研究所孵化他们的业务。当时，他们自己进行文库制备，但即使搬到自己的机构，他们也必须外包实际的测序，这耗费了很长时间，也使他们的项目管理变得复杂。Vivié表示：“我们公司真正缺少的是测序能力。最后，您不想依赖另一家公司的机器。”
Single Cell Discoveries在购买Illumina NextSeq™ 2000测序仪后正式引进了内部测序步骤。2022年底，就在他们计划进一步扩大规模的时候，因美纳推出了迄今为止通量更高的测序仪。那时，Vivié就说：“我们要么做大，要么回家。”
“那时候我才意识到这款仪器将带来彻底的改变。”
Single Cell Discoveries是比荷卢地区第一家安装NovaSeq™ X的公司，他们的负责人都提到那一天是多么令人兴奋。研发负责人Dylan Mooijman还记得当时的想法：“‘我们生活在未来。’我们都被它迷住了。”
当Vivié和Muraro在大约10年前开始从事单细胞测序时，这是一个小众的学术领域，只有少数实验室对是否可以进行单细胞测序感兴趣。他们可以一天对大约100个细胞进行测序——“这将是非常漫长的一天，”她说。“所以当Mauro想要购买NovaSeq™ X的时候，我觉得这有点疯了，因为我们永远都不会有那么多要测序的数据——我们永远填不满25 B次运行额度，更别说两套了。”
但就性格而言，她的联合创始人考虑更超前。“我们花了七年时间，才共同处理了1 M或2 M个细胞，形成一个全球性的社群，”他说。“现在我们可以在周末运行。看到它产生了如此多的数据，真是太神奇了。”
高通量的优势不仅体现在处理量上，还体现在其通用性上。“由于流动槽有八个独立的通道，我们仍然能够灵活地以合理的价格在一个大型测序运行中运行许多不同的项目，”Vivié说。
当Mooijman开始测序每个包含100万个细胞的巨大项目时——在机器上完成样本拆分步骤，所有数据质量都在Q30以上，只用了两天——“就在那时，我意识到这台仪器将是一个游戏规则的改变者。”
所有这些改进都让客户更满意。“如果能提前几天甚至几周提供客户需要的结果，那就更好了。”他补充道，“还有一些特殊的生物学问题，只有拥有这样的通量才能回答”——这些问题就像阿姆斯特丹路上一位邻居家问的问题。
“除了这项技术，没有其他方法可以做到这一点。”
Sander van Deventer在其辉煌的职业生涯中曾担任过多个职位：胃肠病学医生和教授、风险投资家，以及25年来多家生物技术公司的联合创始人，最近于2020年8月出任VectorY Therapeutics的研发部总裁。
VectorY通过基因治疗部署定制抗体，使其在单细胞内发挥作用，从而开发治疗神经退行性疾病的药物。他们的目光投向了科学上已知的一些更具挑战性的疾病：肌萎缩侧索硬化症（ALS）和亨廷顿病。
人类有大约90 B个神经元，其中只有150,000个是运动神经元，其中只有一小部分与ALS有关。VectorY已经确定用于潜在ALS疗法的靶标是非常其难以解决的聚集蛋白，因为它们对神经元功能至关重要。抗体已被证明是一种有用的工具，它们可以从正确折叠的蛋白质中准确识别错误折叠的蛋白质。
这些蛋白质负责剪接神经元中至少40%的mRNA转录本。“因此，这里的读数不是单个细胞或单个无功能蛋白质，而是大约40%的完整转录组，”van Deventer说，“我们想看看能否修复大部分问题。唯一的方法是观察完整的转录本，如果您希望以剂量依赖的方式做到这一点，除了使用[单细胞测序]技术之外，没有其他方法可以做到。”
VectorY在离体系统中测试其疗法，如诱导多能性干细胞或类器官，这些比动物模型越来越重要。Van Deventer表示，他们可以通过观察单个细胞获取整个转录组和蛋白质组，从而精确测量候选药物引起的变化，“例如，在过去，我们必须在数百只小鼠身上进行剂量反应测试。”
“我们承受不起无法获得高质量数据的后果，”他继续说道，“因为我们希望能够绝对确定，我们已经尽了最大努力，在有效性和安全性方面提供了更好的药物。”
为了尽可能快地获得更高质量的数据，VectorY与Single Cell Discoveries进行了合作。
“科学需要团队的努力。”
VectorY发现科学家Alessandro Moro与Single Cell Discoveries保持着紧密联系。每当他想到要开展一项新实验时，都会打电话给Mooijman，看看他们是否可以进行实验，如果可以，他们需要什么样本。
“我很好奇那些神经元是如何工作和表现的，所以它们在简单实验中能给我们提供的数据量真是不可思议，”Moro补充道，借助Single Cell Discoveries提供的测序能力“为全新的疗法...甚至新的生物学研究打开了大门。”
同样，Mooijman也认为VectorY是一个理想的合作伙伴，因为他们总是有新的和不同的有趣项目：“你永远不知道客户想要干什么，然后你当场就要提出解决方案。我真正享受的是工作中那种突然的创造力。”
两家公司将共同审查和解析他们实验中的测序数据，确定剂量反应的程度，确定哪些细胞通路受到影响，并为下一轮实验重新调整候选药物。
Moro很快发现，NovaSeq™ X的速度和准确性对公司的项目来说至关重要，他们正在努力实现持久的成果不仅仅取决于技术：“我们可以成为推动改善治疗的动力。我们不仅拥有机器，我们还拥有思想和个性，因为科学需要团队的努力。”
“多组学不再遥不可及，多组学技术就在当下。”
当被问及他认为基因组测序技术将会走多远时，Muraro认为AI驱动的分析算法的重要性日益增加，因为它们现在处于可以产生如此多数据的水平上，它们需要的不仅仅是人类的理解。
他还指出，整合来自较少细胞的多层数据（如表观基因组学和基因组学）是回答某些问题的更优方法：“多组学将非常重要，它能将不同数据集的结果进行交叉验证，从而更快地理解数据。”
两家公司的领导者都认同多组学是未来的趋势，但Moro更进一步。“多组学不再遥不可及，多组学技术就在当下，”他说道。他们已经拥有了可以学习单细胞信息的技术——“我们只需要尽快、尽可能好地开始部署它们，因为并不是‘我们只有一个目标’——细胞要复杂得多，我们需要开始这样思考。”◆
