英国初创公司Wobble Genomics开发的新型RNA测序方法能够捕捉罕见的低丰度RNA转录本，公司目前正专注于乳腺癌早期检测市场。
据悉，Wobble Genomics公司成立于2021年，由拥有超过15年生物学和生物工程经验的Richard Kuo博士创立；自成立以来，公司一直处于低调运营状态。2024年10月，Wobble公司从“隐秘模式”中走出，宣布正在利用其发现的预测性RNA生物标志物开发一种新型乳腺癌诊断平台，可从全血中检测低丰度的全长RNA，为癌症患者的疾病状态提供更准确的信息。此外，公司还将建立一个全新的全长转录本数据库，为癌症疾病监测、治疗规划和药物开发提供生物学见解。
基因测序可以帮助人们了解细胞的行为，现有相关技术主要侧重于DNA分析，而真正决定细胞行为的却是RNA分子；因此，RNA测序能够更精准地预测细胞在不同环境下的反应。但由于RNA本身的不稳定性、复杂的分子结构以及数量上的丰富性，传统RNA测序在许多领域应用中受限，现有短读长测序技术只能检测部分RNA片段，会遗漏重要信息。目前，血液检测诊断面临的主要挑战是难以观察到低丰度基因及其相关的RNA信号。
为克服上述难题，在爱丁堡大学攻读博士学位期间，Kuo开发了Wobble的两项核心技术，包括在标准化样本中检测低丰度RNA分子的突破性生物化学方法“Level-Up”；以及可识别新型或低水平RNA信号的生物信息学框架“TAMA（转录组注释模块化算法）”。将这两项新技术与长读长RNA测序相结合，能够检测此前无法发现的稀有“全长”RNA；这些新发现的RNA可作为疾病标志物，有望实现疾病的早期检测和监测。
Wobble Genomics公司联合创始人兼首席执行官Richard Kuo
具体而言，Level-Up是一种多步骤热循环工作流程，旨在解决RNA测序的一个“基本问题”——即具有重要生物学意义的稀有RNA分子信号往往被高丰度RNA掩盖，这些RNA通常由管家基因表达。Level-Up可增加低丰度RNA序列的代表性，使科研人员能够观察到任何样本中所有独特的全长RNA序列。
Level-Up方案可与逆转录后的任何RNA样本兼容，该方法涉及加热cDNA文库使分子变性、以“恰当的方式”冷却样本、将部分cDNA还原为双链分子等步骤。在上述过程中，高丰度cDNA链更有可能找到互补链，低丰度cDNA往往保持单链。为此，Kuo设计了一种方法，可选择性地扩增单链cDNA，增加低丰度分子的存在。
Level-Up
与常用靶向耗竭技术不同，Level-Up无需预先了解RNA样本的序列组成，能够保护来自所有RNA分子的信号并避免潜在的脱靶效应，更容易发现新的RNA序列。Kuo表示，Level-Up正在申请专利，因此未揭露更多技术细节，只是指出该方法“在生化动力学上起作用”。
该公司通常使用约200ng cDNA作为Level-Up的起始材料，但Kuo表示输入量可以降至20ng甚至更低。一旦标准化，cDNA文库就可以在任何平台上进行测序。“公司目前一直在使用纳米孔测序，因为其易于使用，而且长reads可用于全长cDNA分析，”Kuo补充道。
测序后的数据可由TAMA处理。TAMA是一种生物信息学技术，可分析低丰度RNA转录本变异，用于生物标志物的发现和诊断应用。目前，TAMA已被生物学科研究团体广泛使用，将其与Level-Up结合，利用RNA生物学来指导对数据的理解，以优化对低水平信号的识别。
TAMA
Kuo说道：“通过结合Level-Up和TAMA软件包，我们创建了一个全新的诊断平台，使我们能够采集全血样本，然后表征所有全长RNA，并利用这些信号来解析疾病和健康状态。”
Kuo指出，Wobble Genomics目前没有计划将Level-Up和TAMA作为基础研究工具进行商业化，相反，公司只计划在临床中使用它们。其中一个临床应用便是乳腺癌早期检测。Wobble Genomics与爱丁堡大学教授兼外科医生Mike Dixon合作进行一项前瞻性临床研究，以证明其技术的临床实用性。该研究对101名乳腺癌患者和101名年龄匹配的健康个体的液体活检样本进行了全长RNA测序，并构建了全面的转录组图谱。
2024年10月23日，在旧金山举行的癌症早期检测会议（EDCC）上，公司展示了相关研究成果。Wobble Genomics能够识别出每位患者平均超60万个RNA转录本，其中大多数转录本都是首次被发现；其中一部分可以被视为潜在的生物标志物，为早期癌症诊断提供更高的准确性。
利用这些新的RNA转录本，Wobble Genomics诊断平台实现了对早期乳腺癌的高精度诊断，灵敏度达80%、特异性达95%。大量的新转录物本也为人类生物学和医学提供了全新的见解，有助于更好地监测疾病进展、指导治疗决策、了解治疗反应，并加速癌症药物的开发。
Mike Dixon表示：“虽然仍处于早期阶段，但Wobble Genomics的技术有可能通过提供关于肿瘤类型、癌症活动和监测对治疗的反应的信息，超越目前基于测序的液体活检乳腺癌诊断方法。我期待着这项技术的未来发展，以及它对病人和癌症斗争的意义。”
Kuo表示，Wobble Genomics计划从2025年开始进行一项多中心癌症研究，分析来自英国多个NHS地点的样本。除乳腺癌外，公司还计划在未来研究其他癌症类型的RNA生物标志物。
Wobble Genomics于2021年从爱丁堡大学的Roslin研究所剥离出来，启动时从Eos Advisory、IQ Capital和Old College Capital获得了220万英镑（270万美元）的种子资金，此外还获得了来自Innovate UK和Scottish Enterprise超40万英镑的资助。最初，Wobble Genomics从爱丁堡大学获得了Level-Up的独家许可，但现在公司已完全拥有该技术的知识产权。
2023年12月，Wobble Genomics筹集了850万英镑的新一轮融资，由Mercia Ventures和BGF领投。Kuo表示，公司正在使用这笔资金继续其乳腺癌诊断平台的开发，并可能会在2025年筹集更多资金。
除证明其诊断平台的临床实用性外，Wobble Genomics正在基于其临床研究中发现的新转录本构建一个数据库，以帮助揭示更多关于疾病治疗和药物发现的生物学见解，并识别在广泛医疗应用中具有价值的生物标志物。
Kuo表示：“我们正处于一个激动人心的医疗新时代，新的癌症疗法有可能拯救数百万人的生命，而要发挥这一新的潜力，需要以更有信息量的方式观察癌症。Wobble Genomics的技术可以检测以前看不到的RNA。我们很高兴现在正加强与科学界的合作，以加快肿瘤学的进步，并最终加快患者护理。”
参考资料：
1.Wobble Genomics Presents Novel Early Detection Technology Demonstrating Exceptional Accuracy in Early-Stage Breast Cancer
https://www.wobblegenomics.com/press-release-wobble-genomics-presents-novel-early-detection-technology-demonstrating-exceptional-accuracy-in-early-stage-breast-cancer
2.Wobble Genomics Developing Breast Cancer Dx Based on Sensitive RNA Detection Tech
https://www.genomeweb.com/sequencing/wobble-genomics-developing-breast-cancer-dx-based-sensitive-rna-detection-tech
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