Grails væddemål på $1 milliard på den perfekte kræfttest

tiim påfugl

Plakaterne i klinikken på Gibbs Cancer Center, et regionalt hospital i Spartanburg, South Carolina, siger Help Stop Cancer. Frivillige, der accepterer at donere blod, vil modtage et gavekort på $25, og deres donation vil hjælpe med at afgøre, om en ny blodprøve kan bruges til at opdage kræft tidligere.

Plakaterne er betalt af Grail Inc., en Silicon Valley-startup, der sidste år begyndte at lægge et væddemål om, at kuren mod de fleste kræftformer ikke er et nyt lægemiddel, men tests, der fanger tumorer på et tidligt tidspunkt, når de stadig kan være med succes behandlet. Grail mener, at den kan gøre det ved at bruge høj-intensitets DNA-sekventering til at undersøge blodprøver for genetisk materiale, der udskilles af skjulte tumorer.

Grail har rejst 1,1 milliarder dollars, en sum, der placerer den blandt de tre bedst finansierede private biotekvirksomheder ifølge EvaluatePharma. Virksomheden får brug for disse penge og mere til for at vinde et teknologisk kapløb, der er lige så betydningsfuldt og så dyrt som dem mod førerløse køretøjer eller nye former for kunstig intelligens. Investorer inkluderer gensekventeringsgiganten Illumina, Johnson & Johnson og Amazon-grundlæggeren Jeff Bezos.

Enorme og dyre undersøgelser vil være nødvendige for at opdage fingeraftryk af kræft og derefter bevise, at en screeningstest virkelig hjælper. Grail begyndte sidste år at søge blod fra 7.000 kræftpatienter på Gibbs og andre lokale hospitaler, og begyndte i april at undersøge, om det kan forbedres på mammografi, et røntgenbillede af brystet, som kvinder er anbefales at begynde årligt i en alder af 45 , ved at finde brystkræft tidligere og finde flere af dem.

For at gøre det søger Grail nu 120.000 kvinder til at give blod, når de gennemgår mammografi på centre, herunder Mayo Clinic . Omkring 650 af disse kvinder, prognose for kræftstatistikker, vil fortsætte med at udvikle brystkræft inden for et år efter indtræden Studiet . Grail vil derefter analysere deres bankede blod for at afgøre, om en DNA-test kunne have forudsagt deres kræft korrekt ud fra en blodprøve.

Undersøgelsen involverer så mange mennesker, at blot 25 dollars betalinger til patienter vil løbe 3 millioner dollars til Grail. Hospitalerne vil utvetydigt vide, at vi er finansieret, siger Grails chief business officer, Ken Drazan, der har ledet fundraising for virksomheden. De ønsker ikke at tage den risiko, at vi ikke kan følge op.

Pan-cancer test

Grail ledes af Jeff Huber, en tidligere Google-softwarechef, hvis kone, Laura, døde af tyktarmskræft kort før han kom til virksomheden som administrerende direktør. Lauras død, en af ​​cirka otte millioner fra kræft det år rundt om i verden, giver moralsk retning for Grail, og hendes forsikringsregning på 2 millioner dollar forklarer dens økonomiske begrundelse.

Lauras liv kunne have været reddet, siger Huber, med den type test, Grail er ved at udvikle, efterfulgt af en billig operation. Ting sker ikke af en grund, fortalte Huber en begyndelsesmængde på University of Illinois i maj. Men de sker ofte, fordi ingen endnu har fundet en bedre måde.

Andre biotekvirksomheder, som Guardant Health og Personal Genome Diagnostics, sælger allerede DNA-test til mennesker, der kæmper mod kræft eller er ved at komme sig og ønsker at få et tilbagefald. Men Grails mål om at screene asymptomatiske mennesker er mere udfordrende, fordi en lille kræftsygdom er svær at opdage, og der kan være lidt plads til forkerte resultater eller falske positive resultater, som kan få folk til at gå i panik.

At sigte direkte efter en tidlig-detektionstest er som at gå til toppen af ​​Everest uden at passere gennem base camp, siger Helmy Eltoukhy, leder af Guardant Health, en konkurrent, der har indsamlet næsten 600 millioner dollars og sælger blodprøver til mennesker med kræft, så de kan vælge det rigtige stof. Men han er enig i, at screening af millioner ved kontrol er en rigtig hellig gral, og siger, at Guardant også bevæger sig i den retning. Det er den største enkeltstående diagnostiske mulighed i nyere historie.

Argumentet til fordel for screening for kræft synes indlysende: to tredjedele af de kræftformer, der fanges tidligt, kan helbredes, ofte med kirurgi. Af dem, der fanges for sent, er 80 procent dødelige. Men screeningstests har berygtede ulemper. De kan udløse falske alarmer eller få patienter til at forfølge unødvendig behandling. Det store problem med denne teknologi vil ikke være at finde kræft, det vil være at finde de kræftformer, der bør behandles, siger Laura Hercher, en genetisk rådgiver, der underviser på Sarah Lawrence College.

Huber siger, at test udviklet af Grail vil spare penge og vil gøre mere end at fortælle lægerne, om der er en kræftsygdom. Derudover fortalte han Teknologigennemgang , vil virksomhedens test skulle fortælle lægerne, hvor kræften er i kroppen, hvor aggressiv den er, og, hvis den allerede er avanceret, hvilken behandling de skal søge.

Indtil for nylig virkede det usandsynligt, at Grail ville nå sit mål om at have sin første test på markedet i 2019. Det ændrede sig i sidste uge, da selskabet annoncerede, at det ville kombinere sine aktiviteter med Cirina, en screeningsstartup skabt af Hongkong molekylær anatom Dennis Lo , og en af ​​de videnskabelige gudfædre til blodprøveideen (se 10 Breakthrough Technologies: Liquid Biopsy).

Selvom den var lille til sammenligning – den havde rejst 12 millioner dollars i oktober – kontrollerer Cirina nøglepatenter indgivet af Lo, som sammen med kolleger ved det kinesiske universitet i Hong Kong allerede har brugt 17 år på at fastslå, at en blodprøve kan påvise en kræftsygdom kaldet nasopharyngeal carcinom, som er almindelig blandt mænd i Hong Kong og det sydlige Kina og er forårsaget af Epstein-Barr virus.

En talsmand for Grail siger, at Lo's hold ved det kinesiske universitet i Hong Kong nu sender en beskrivelse af deres årelange undersøgelse af 20.000 mænd til et tidsskrift. De vil rapportere, at blodprøver gjorde det muligt at finde næsekræften tidligere og helbrede oftere, hvilket kan være det første fuldstændige bevis på, at væskebiopsi-screeningstest kan redde liv. Cirina havde planlagt at introducere en kommerciel screeningstest i Hong Kong i år.

Høj intensitet

Ved Grails 70.000 kvadratmeter store hovedkvarter i Menlo Park, Californien, bruges halvdelen af ​​pladsen til laboratorier og en gruppe af ultrahurtige DNA-sekventeringsmaskiner. Disse enheder - hver koster 1 million dollars - er det, der gør det muligt for Grail at analysere en blodprøve dybt for uendeligt små fragmenter af DNA, der udskilles af tumorceller.

Disse fragmenter, hvis de opdages tidligt nok, er det, der kan markere tilstedeværelsen af ​​en kræftsygdom, før en person føler nogen symptomer.

Forskere har vidst, at der er fritflydende DNA i blodet siden 1960'erne. Men hurtige næste generations sequencere gjorde det først for nylig praktisk at analysere. Teknologiens første succes kom i 2011. Det var da virksomheder lancerede nye ikke-invasive prænatale tests, der scanner en gravid kvindes blod for stumper af DNA fra hendes foster. Hurtige og præcise blev testene hurtigt et standardvalg for forældre til at lære, om deres ufødte barn har Downs syndrom eller andre alvorlige genetiske fejl.

Men nogle test begyndte at vise mærkelige resultater - faktisk havde de kræft, og babytesten tog det op. Det tændte pæren, siger Huber, Googles repræsentant i Illuminas bestyrelse på det tidspunkt. Vi så signalet. Hvad skulle der til for at gøre det rigtigt?

Hos Grail gennemgår blodprøver, hvad det kalder højintensitetssekventering. Dataene strømmer derefter ind i computere, der analyserer, analyserer og lagrer informationen - en softwarepipeline, hvis kompleksitet gør Grail lige så meget til en softwarevirksomhed som en biotek.

Faktisk siger Grail, at den indsamler 1.000 gigabyte rådata fra hver frivilligs blod, svarende til omkring 500 timers film. Det, sammen med oplysninger fra folks lægejournaler, føres ind i en klassificering, softwaren, der vil søge efter mønstre. Huber siger, at hvis en sådan test nogensinde blev rutine, ville Grail hurtigt blive den første zettabyte-operation eller den største big data-virksomhed i verden.

Men først skal Grail opdage, hvilke mønstre der markerer en skjult kræftsygdom. Ifølge Grails videnskabsmænd er DNA-dataene proppet med spor, men præcis hvilke funktioner der betyder mest, er endnu ikke fastlagt. Det kan være mutationer i DNA'et, størrelsen af ​​fragmenterne, kemiske modifikationer fundet på de genetiske strenge eller en kombination.

Vi er ikke landet på en eneste strategi, som vi tager videre, siger Anne-Renee Hartman, chef for klinisk udvikling hos Grail. Det arbejde, der er blevet udført og offentliggjort, er på mennesker, der har Kræft. Vi er nødt til at anvende enhver strategi.

Går i stykker

Silicon Valleys tilgang til biologi efterlader nogle iagttagere skeptiske. Lads-måle-helvede-ud-af-det-med-big-data tilgangen ignorerer, hvor kompleks biologi er, advarede en læge, der bad om anonymitet, fordi han arbejder for en Grail-konkurrent. I biologi ved vi ikke engang, hvad vi skal måle.

Et problem er, at signaler om kræft ikke altid er til stede. Luis Diaz, en kræftforsker ved Memorial Sloan Kettering i New York, mener, at der i 35 til 40 procent af kræfttyperne i det væsentlige ikke er noget at finde tidligt, fordi de ikke udskiller nok DNA i blodet. I andre tilfælde kan mængden af ​​kræft-DNA være på grænsen af, hvad der kan påvises. Det er det svage signalproblem, siger Guardants Eltoukhy. Derfor er undersøgelserne så store.

Huber siger også, at Grails højintensive sekventeringstaktik endnu ikke er billig nok til at blive implementeret som en test på lægekontoret. For at finde sjældne muterede kopier af et gen udstødt af en kræftcelle i et hav af normale kopier, sekventeres hver 75.000 gange. Lige nu kan du købe en brugt bil for, hvad Grails test koster at udføre på en enkelt blodprøve.

Og testene skal være utrolig nøjagtige. Omkring 1 ud af 200 amerikanere vil modtage en kræftdiagnose i 2017. Hvis millioner af raske mennesker blev screenet, kunne selv en lav andel af falske positiver skabe en epidemi af angst og kræftforskrækkelser.

Selv en kræftdetektor, der fungerer perfekt, kan forårsage social forstyrrelse. Hvad hvis det er dyrt og kun for rige mennesker? Hvad sker der med mennesker, der ikke har meget adgang til kræftbehandling? Hvad mere er, i den virkelige verden har det nogle gange tvivlsomme fordele at finde kræft tidligt. Værdien af ​​den anbefalede screeningtest for prostatacancer, der har været brugt siden 1990, forbliver meget omdiskuteret . Ingen er sikker på, om det at finde disse kræftformer rent faktisk redder liv generelt, eller om det spilder ressourcer og forårsager skade på mænd, der får behandling for kræftformer, der ikke ville skade dem.

Hvis [Grail rapporterer] hver kræftsygdom, går vi i stykker. Det er klart som dagen, siger Hercher. Vi kan ikke uendeligt føje til det dyreste sundhedsvæsen i verden.

Huber siger, at Grails mål er uændret: en massemarkedsscreeningstest, der er billig nok til bred brug. For at have den store effekt på kræftdødsfald, som Grail søger, tilføjer han, skal det ske i befolkningsskala, og vi skal gøre det overkommeligt for systemet at gøre det.

Grail indkalder allerede forsikringsselskaber, økonomer og regulatorer for at diskutere, hvordan samfundet kan betale for testene og indarbejde dem i forebyggende medicinprogrammer. Huber vil ikke nævne et prisskilt for teknologien, men siger, at vi ikke vil tilbyde en test på $169 på dag ét. Mere sandsynligt kan tests først koste $1.000. Hvis det er tilfældet, ville screening af hver amerikaner kun én gang koste 300 milliarder dollars – ikke medregnet omkostningerne ved opfølgning.

Vil nogen betale? Huber siger, at hans kones dyre behandling med stoffer, der ikke reddede hende, viser, hvorfor de ville. Det er et kæmpe beløb brugt af systemet, hvor chancen for et positivt resultat er forsvindende lav, forklarer han. Uanset hvilken pris du ønsker at vælge for en gral-test, hvis den havde fanget hendes kræft i fase to, kunne hun være blevet helbredt med et stumpt instrument, en operation på $10.000 eller $20.000. Vi mener, at der er meget plads i systemet til at få dette til at fungere.

skjule