一直以来，人类治疗健康问题的能力一直受到自身基因的阻碍，但现在基因测序在准确性、速度和成本方面都有了新的突破，这是几年前所无法想象的，这让行业研究人员兴奋不已，亦让及投资者看到了难得的投资机会。
利用DNA提供医疗决策信息的前景光明，以至于新的参与者一直在涌向这个新兴行业，一些公司已经在发挥自己的潜力了。然而，并不是所有的基因测序公司都可能成为赢家。
以下是你需要了解的关于这个行业的信息，它是如何变化的，以及最值得拥有的基因测序股票。
什么是基因?
基因本质上是遗传物质的组成部分。我们的遗传密码包含了我们从父母那里继承的所有东西，以及我们将传给孩子的所有特质。更具体地说:每个基因包含一系列不同的核苷酸，形成脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的分子。DNA是构建和维护包括人类在内的有机体所必需的基因蓝图，而RNA是DNA的拷贝，其任务是制造健康身体所必需的蛋白质。
DNA包含四个化学组成部分，或碱基，它们总是在所谓的碱基对中与同一伴侣结合。腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)配对。大约有30亿个碱基对包含人类生存所必需的指令，估计有30,000个基因，每个基因平均负责制造三种蛋白质。
RNA可以是核糖体RNA (rRNA)，它产生特定的蛋白质;信使RNA (mRNA)，传递如何构建蛋白质的指令;或转运RNA (tRNA)，它负责运输制造蛋白质所需的原料。负责制造蛋白质的DNA的单链RNA拷贝通常是顺利完成的，但有时由于突变，制造蛋白质的遗传指令是错误的。如果这些突变导致异常或蛋白质生产不足，它可以导致超过6000种遗传疾病中的一种。据非盈利机构Global Genes统计，全球约有3.5亿罕见疾病患者，其中80%是由基因缺陷引起的。
什么是基因测序?
为了发现基因突变，研究人员必须对一个人的遗传物质进行排序或筛选，然后将其与基线进行比较。
人类基因组最早由美国政府的人类基因组计划测序，该计划于1988年宣布，1990年由国会资助。最初，该项目的目标是到2005年完成整个人类基因组测序，耗资30亿美元。但该计划在2003年结束，当时99%的基因组测序完成，总成本为27亿美元。
人类的遗传密码是巨大的，因此该项目将DNA碎片分割成更小、更易于管理的片段，这些片段可以在细菌中大量克隆，数量大到足以创建一个参考库。这些细菌人工染色体(BAC)克隆被切成短片段或亚克隆，可用于测序机。然后，计算机使用参考库将结果重新组合成更长的序列。
当时的技术限制使得碎片化和重组成为必要，但这种测序方法无法对复杂的基因进行测序，包括那些特别长时间重复遗传密码的基因。在人类基因组计划中使用的短读测序器每次运行大约产生500到800对碱基对，所以当重复超过这个范围，就会留下空白——这就是为什么该计划在99%而不是100%的基因组测序之后宣布完成。
目前，短读测序最常用的方法是合成测序(SBS)生物化学。当DNA链被复制时，SBS跟踪标记核苷酸的添加，允许在几天内对大型基因组进行测序。短读技术仍然是最快和最便宜的基因测序形式，所以它仍然是最常用的方法。
然而，技术的进步也使得长读测序成为一个可行的选择。长读测序机平均可产生15,000个碱基对的读序列，在理想情况下可产生多达100,000个碱基对的读序列，这有助于研究人员克服短读测序存在长重复的障碍。不过，长读排序也并非没有缺点。除了比短读测序花费更长的时间和更多的成本，从历史上看，它也更容易出错。
基因测序有多种实际用途，包括研究、药物开发、治疗决策的生物标志物分析和确定祖先。其中一些应用程序更适合于短读或长读排序。例如，长读对于没有参考数据的复杂生物体是有意义的，而短读对于DNA片段的分析是最好的。越来越多的研究人员将短读测序和长读测序结合起来，以获得最准确的结果。
基因测序市场由哪些公司组成?
在深入研究可以投资的不同基因测序股票之前，先了解清楚这一领域有哪几类公司可能会对投资有所帮助。
基因测序公司：这些公司向研究人员推销可以使用短读或长读技术进行基因测序的系统。他们还出售每次基因序列时使用的消耗品。
药物开发人员：这些公司正在利用基因测序的发现来克服导致疾病的基因突变。这些生物技术公司开发的基因疗法可能会试图阻止(或破坏)基因的产生，避开导致基因疾病的突变，或编辑基因以恢复正常的蛋白质生产。
基因筛查公司：这些公司为药物开发人员、医生和患者提供基因筛查服务，为药物开发和治疗决策提供信息。
让我们更深入地研究它们。
基因测序公司
基因测序机市场由lllumina(ILMN.US)和Thermo Fisher Scientific(TMO.US)主导，这两家公司都在全球研究人员中建立了大量的短读基因测序机安装基础。(lllumina公司于2018年宣布收购加州太平洋生物科学公司(PACB.US)，从而在长读测序领域站稳了脚跟。)
lllumina是最大的基因测序公司。它不仅成为基因测序领域的领导者，而且还向更多的研究人员开放了这一领域:它使基因测序的成本从20年前人类基因组计划(Human Genome Project)数十亿美元的开支，降到了现在的约1000美元。该公司认为，在其最新系统NovaSeq于2017年推出后，该公司认为测序成本最终可能降至100美元，从而为之前被认为过于昂贵而无法证明其合理性的大量研究打开了大门。
在全球范围内，lllumina已经安装了13000多个系统，包括600台NovaSeq机器。由于价格低廉和对遗传病的深入了解，lllumina公司对基因测序的持续兴趣使得该公司实现了连续20年的收入增长，并占据了约75%的市场份额。2018年，该公司的销售额超过33亿美元，高于2017年的27亿美元，2019年，该公司的目标销售额约为38亿美元。另外由于市场对NovaSeq的需求一直很强劲，仅在两年内就达到了10亿美元的出货量。
Thermo Fisher作为一家多元化的公司，2014年以136亿美元收购Life Technologies，进入基因测序行业。目前该公司在生命科学解决方案分部陈述了这项业务。
Thermo Fisher没有具体说明测序仪为其收入贡献了多少，但其生命科学收入在2018年增长了9%，至62.7亿美元，占该公司244亿美元总销售额的26%。该公司在2018年推出了最新的基因测序系统Ion GeneStudio S5系列下一代测序系统，可以肯定的是，Thermo Fisher拥有lllumina未控制的其余25%市场份额的大部分。
对这些公司来说，它们所使用的机器和消耗品的需求前景似乎非常好。lllumina估计，到目前为止，只有不到0.1%的物种、0.02%的人类和1%的人类变异基因被测序。随着基因测序价格的下降，药物开发商可以利用它创造出更加个性化的药物，人们也将能够利用它通过自己的基因图谱对自己有更深入的了解。
药物开发商：顶级公司正在革新治疗方法
制药公司已经推出了针对DNA和RNA的药物，而且更多的基因疗法正在进行中。Informa Pharma Intelligence的Trialtrove数据库显示，在大约1800个临床试验中，约有700种基因疗法正在研发中，其中约500种处于中后期阶段。大多数基因疗法的目标是癌症，但它们也被开发用于治疗心血管疾病和传染病。超过250家公司正在进行这项研究，而2014年只有不到70家。
2017年，美国食品和药物管理局(FDA)批准了首批两种治疗癌症的嵌合抗原T细胞受体(CAR-T)基因疗法。这些疗法重新设计T细胞——一种对我们免疫系统至关重要的白细胞，来发现癌细胞表面蛋白质,使他们能够找到并破坏他们原本错过的细胞，其中一个获得批准的是Gilead Sciences(Gild.US)的Yescarta，另一个是Novartis(NVS.US)的Kymriah。
2017年，Gilead Sciences以119亿美元收购了Kite Pharma，从而收购了Yescarta。FDA批准Yescarta可用于某些难以治疗的血癌患者，Kymriah通过研究证明72%的患者对Yescarta有反应，且其中51%的患者反应完全缓解后获得批准。2018年，Yescarta的销售额为2.84亿美元，包括去年第四季度的8100万美元。
诺华的Kymriah也被批准用于对其他治疗方法没有反应的血癌成年人。2018年，该公司的总销售额为7600万美元，其中第四季度的销售2800万美元。
不过，这两种基因疗法的销量都有可能显著增长，因为有试验评估了这些疗法在治疗中的早期应用。此外，两家公司都有大量的基因治疗研究项目正在进行中，这可能导致未来几年FDA批准其他形式的癌症疗法。
对基因治疗感兴趣的投资者可能也想考虑Celgene(CELG.US)，该公司最近被Bristol-Myers Squibb(BMY.US)收购;bluebird bio (BLUE.US); Roche Holdings (RHHBY.US); and Regenxbio (RGNX.US)。
Celgene的基因治疗项目源于其在2018年以90亿美元收购了Juno Therapeutics。该公司最先进的基因疗法是liso-cel，这是一种CAR-T疗法，用于治疗Yescarta和Kymriah治疗的同一种癌症，旨在避开与这两种药物相关的危险副作用，包括一种危及生命的情况，称为细胞因子释放综合征，试该验正在进行。Celgene公司还获得了两项CAR-T疗法的授权——bb2121和bb21217。这两项疗法由bluebird bio开发的，用于治疗多发性骨髓瘤(一种骨髓癌)，且有望支持FDA批准bb2121的研究预计将于2019年年底结束，值得注意的是，在本文中报告的数据非常引人注目——它的患者的总体反应率超过90%。
多发性骨髓瘤也不是bluebird bio公司瞄准的唯一方向。例如，它已经申请了欧洲的Lentiglobin，一种输血依赖性β-地中海贫血(一种可能导致严重贫血的遗传性血液病)的基因疗法。扁豆球蛋白可以通过在患者的血液干细胞的DNA中插入一个功能性的人类β-珠蛋白基因来消除终生输血的需要。研究也在评估扁豆球蛋白在镰状细胞病(一种危及生命的血液疾病)中的潜力。
2019年2月，罗氏公司宣布以48亿美元收购Spark Therapeutics。Spark在2017年12月获得了FDA对Luxturna的批准，Luxturna是一种罕见的致盲基因疗法。Luxturna通过使用一种失活病毒将缺失基因rpe65的正常拷贝直接传递给视网膜细胞，从而恢复视力。这项收购还使罗氏公司获得了一种治疗血友病的有希望的基因疗法SPK-8011，它试图恢复一种关键的凝血因子的产生，否则会使患者面临无法控制的出血风险。
Regenxbio也很吸引人，因为它在FDA于2019年5月做出的一项决定中扮演了重要的角色，这项决定是针对一种影响运动神经细胞(称为脊髓肌萎缩)的疾病的基因疗法，这种疾病会剥夺行走、进食或呼吸的能力。Zolgensma，前身为AVXS-101，由Avexis开发，Novartis去年以87亿美元收购了它。使用来自Regenxbio的灭活病毒，zolgensma插入了一个基因，该基因可以恢复缺失蛋白质的产生。
投资者也应该关注基因编辑方面的进展。基因编辑疗法2019年仅进入第一阶段研究，但它们用于剔除有问题的DNA并将其拼接到功能DNA中，可能会推高相关公司的股价，包括Crispr Therapeutics(CRSP.US)和Editas Medicine(EDIT.US)。
基因筛选公司
另一种投资基因测序的方法是专注于为研究试验提供基因筛选测试的公司，或者告诉医生如何最好地治疗他们的病人。
罗氏也是这个领域的参与者——2018年，在FDA批准了基金会对癌症进行的全面基因筛查测试后，罗氏斥资24亿美元收购了Foundation Medicine。但你仍然可以购买基因筛查更为专业的公司的股票，包括Myriad Genetics(MYGN.US)、Genomic Health(GHDX.US)、Invitae(NVTA.US)和Guardant Health(GH.US)。
Myriad主要从事检测遗传性癌症，如乳腺癌和卵巢癌，这是由BRCA基因突变引起的。2013年，遗传性癌症检测几乎占收入的100%;然而，随着更多的检测被引入，2018年，它们已经下降到收入的25%左右，包括genesight，一种确定抑郁症患者最佳药物的检测，以及产前遗传性疾病筛查检测。2018财年，Myriad的总收入为7.73亿美元。
Genomic Health在癌症基因筛查业务中占有更重要的份额，包括乳腺癌、前列腺癌和结肠癌。去年，该公司销售额为3.94亿美元，增长18%，其中包括美国3.35亿美元的收入(其中2.99亿美元是Oncotype DX乳腺复发评分测试的销售额)。在2019年，Genomic Health的指导方针的销售额再增长11%到14%。
Invitae也瞄准了癌症基因筛查市场，但和Myriad一样，它的很多业务都来自于产前和新生儿市场，它的最终目标是为每个人提供低成本的全面基因筛查。2018年销售额同比增长117%，至1.48亿美元，2019年的目标收入为2.2亿美元。如果管理层能够实现让每个人都能进行基因筛查的目标，那么这只是冰山一角。有趣的是，它的联合创始人兼执行主席是兰迪·斯科特，他也是Genomic Health的创始人。Invitae2012年从Genomic Health中分离出来。
Guardant Health于2018年10月首次公开发行股份，是这些公司中最新上市的公司。该公司销售基因筛选测试，医生可以使用该测试来找出肺癌的最佳治疗方法，制药商也可以使用该测试来确定在临床试验中可能对基因疗法有反应的患者。通过血液测试，Guardant的解决方案可以识别基因突变，其准确度与通过针头获得的侵入性组织活检相似。它的液体活检已经赢得了转化。2018年，其销售额增长了82%，达到9060万美元。不过，这可能只是个开始，因为该公司估计，其现有和未来产品的目标市场价值为350亿美元。
由于人口越来越多、寿命越来越长，被诊断为癌症的人数正在增加，这表明需要通过基因测序进行基因筛选的可能性越来越大。2018年，全球共诊断出1800多万癌症患者，由于了解基因对疾病的影响对取得更好的治疗效果至关重要，由于了解基因是如何导致疾病的，这对更好的治疗效果至关重要。
基因测序有助于开发更好、更有针对性和潜在更安全的药物。它用于告知治疗决定，减少使用不太有效的治疗，并可能降低复发风险或提供功能性治疗，这都是革命性的。
在未来，我们可能会看到基因测序系统制造商(如lllumina)、药物开发商(如Novartis)和基因服务公司(如Guardant)之间的界限更加模糊。我们已经看到了跨越这些细分市场的合作，比如Grail，一家由lllumina公司开发的公司，该公司正在利用基因测序技术开发下一代癌症检测，这种检测可以在疾病的早期阶段就被发现。由于这些公司在未来可能会更加激烈地竞争，投资者可密切关注这个市场。
