奠基Illumina經驗突破DNA合成限制

源點生技獨家酵素DNA合成法走入科研、醫檢實驗室

撰文記者 吳培安
日期2020-10-31
陳呈堯表示,透過源點生技的研發將DNA的「讀」和「寫」整合在單一個平台上進行,就能讓快速的DNA/基因合成成為生醫領域的有力工具。(攝影/巫芝岳)

曾任職Illumina核心研發職位多年的陳呈堯,鎖定全球DNA合成需求的成長趨勢,帶著子弟兵在臺成立源點生技,期待透過獨家酵素DNA合成法,在實驗室就能就地、及時「列印」想要的序列,把兩星期的時程縮短到兩小時完成。


撰文/吳培安 攝影/巫芝岳

隨著2001年人類基因體計畫(Human Genome Project)解謎人類基因體後,DNA定序(Sequencing)和合成(Synthesis)在生命科學研究、生技醫藥產業中的需求快速崛起。其中,DNA合成能夠廣泛應用在藥物開發、農業、應用生技、奈米科學······等多樣領域。

如今,作為工具的DNA合成技術,已經被視為生技產業中,僅次於酵素的第二大合成需求。單純合成DNA的市場規模約為15億美元,而其應用市場則可高達400億美元。

然而,美國生物技術投資公司Bioeconomy Capital創辦人Rob Carlson卻直指,DNA定序的費用下降近百萬倍,DNA合成的費用卻只下降了數倍速率,兩者下降的速率存在著「百萬倍」的落差,正顯示出DNA合成技術仍有待突破的需求。

曾於美國聖地牙哥DNA定序大廠Illumina任職多年的陳呈堯博士認為,若無法同時將基因合成的費用降得更低,就無法充分發揮合成生物學的潛力。目前在國際上,以研發DNA合成的幾家新創公司,例如:法國的DNA Script、英國的Nuclera Nucleics、美國的Molecular Assemblies和Ansa Biotechnologies,都在募資時表現亮眼。

「透過次世代DNA合成技術的推展,能逐年降低DNA定序和DNA合成兩者之間的成本差距,使DNA合成的技術平台開發和應用更加普及化,這也將是下一波全球生技產業發展的火紅領域。」陳呈堯說。

陳呈堯形容,DNA的「定序」和「合成」,就像是「讀」和「寫」。當兩者得以整合在單一平台上進行時,DNA將不只是可用於生物學應用,甚至可以變成數據資訊的載體,成為實體世界與虛擬世界的媒介。

因此,他在去(2019)年7月帶領一群實驗室的子弟兵,一起創立了源點生物科技股份有限公司(YUANDIAN BIOLABS CO. LTD.)。目標是以其「次世代DNA合成」(Next-Generation DNA Synthesis, NGDS)技術平台為核心,針對生命科學實驗室和臨床醫學檢驗需求,開發DNA合成儀。

美國經驗+獨家技術 師徒一心創立公司

陳呈堯博士曾任職於國際生技大廠Thermo Fisher、Illumina及國立成功大學醫學院。任職於Illumina期間,陳呈堯曾因帶領蛋白質工程團隊,開發出一系列的新型試劑與周邊的相關技術,改進了MiSeq、NextSeq、HiSeq2500和HiSeq X-Ten等多種定序平台的化學系統,而獲得2013年度Illumina創新貢獻獎(Illumina Innovation Award)。

陳呈堯表示,他在美國多年開發DNA定序技術的學經歷,使他萌生出自行研發下一世代DNA合成技術的想法。即使是2016年年初,他從美國返臺後進入成功大學醫學院醫學檢驗生物技術學系任教,也不曾放下這個夢想。

「在成大任教的三年半期間,我在實驗室裡,教出一群非常優秀的年輕學子。」陳呈堯笑著說,正逢近年臺灣在生技產業的擴大投資發展,他在和學生討論自己的創業...