蛋白质一直是与人类生命健康关系最密切的生物大分子。一家总部位于西雅图的公司——Nautilus Biotechnology，正致力于对人类体内循环的数万亿蛋白质进行深入分析。Nautilus Biotechnology （以下简称：Nautilus ）是由来自西雅图的 Sujal Patel 和来自旧金山湾区的 Parag Mallick 于 2016 年共同创立的公司。他们正在开发一种设备；据说，该设备能够识别并计算，生物样本中 95% 的不同类型蛋白质。该公司希望，新设备可以以前所未有的详细程度，来测量细胞内关键的机械数据。Nautilus 的联合创始人兼首席执行官 Sujal Patel 在接受采访时表示，「已有的技术，诸如 Thermo Fisher Scientific 等公司生产质谱仪，这些设备可能很昂贵，而且只能从血液样本中计算大约 8% 的蛋白质。」该公司希望新设备能够测量组织样本中 95% 以上的蛋白质组。
Nautilus 表示：这种蛋白质测量，对每个人来说都是独一无二的；而且该测量结果会随着人身体生长衰老等过程而变化。这不仅可以帮助医生识别更具体的疾病形式；并且可以帮助制药公司找到，副作用更少、制导更精确的药物。「总体而言，公司所做的这些将改变医疗保健领域的各个方面，」Patel 表示道，新设备的新功能将在未来几十年为医学带来「新范式」。
Nautilus Biotechnology 的创始人 Parag Mallick 和 Sujal Patel Nautilus 是华盛顿生命科学领域众多快速发展的公司之一。到 2021 年上半年，该领域的交易额接近 40 亿美元，包括私人融资、收购以及公开募股。到目前为止，生命科学公司在该州 2021 年上半年的 IPO 中占据主导地位。早期，Nautilus 得到了 Jeff Bezos 的风险投资公司 Bezos Expeditions、微软联合创始人 Paul Allen 的 Vulcan Capital 和位于西雅图的 Madrona Venture Group 的支持。该公司于 2021 年 6 月，与现有上市公司 Arya Sciences Acquisition Corp III 合并上市，获得了 3.45 亿美元的融资。如今，该公司拥有 100 多名员工，分布在西雅图和旧金山湾区，市值约为 10 亿美元。虽然其他公司也在建造新的蛋白质分析机器，但专家和潜在客户对 Nautilus 的方法依旧表示兴奋。Nautilus 的首席科学家 Mallick 对未来充满信心：「并不是每天都有机会……从事一些有机会改变整个生物学的事情。」人体中存在大约 20,000 多种不同类型的蛋白质，这些蛋白执行着消化、供能、免疫等各类功能。每个细胞都有不同数量的蛋白质；有的细胞可能只有几种蛋白，有的细胞则可能有 100 万种蛋白，这取决于细胞的具体类型。这里的问题是，科学家们没有很好的方法来计算「细胞中每种蛋白质的数量」。当前已有的工具往往价格昂贵、效率低下，而且只能计算所有蛋白质的一小部分。并且体内蛋白质水平是随人们饮食、健康和环境不断波动的。Nautilus 正在通过建造一台机器来解决这个问题，据说该机器能够量化样本中存在的每种蛋白质的数量。它的最终目标是生成一个「蛋白质组」，或者一个完整的配置文件，显示样本中每种蛋白质的含量。那么为什么要计算蛋白质呢？研究表明，健康细胞和患病细胞的每种蛋白质的数量和形式各不相同。举个例子，癌细胞可能含有更多的蛋白质 A。这条信息可以在两个方面有所帮助：首先，医生可以监测蛋白质 A 水平来及早发现癌症；其次，研究人员可以针对蛋白 A 设计癌症药物。来自哈佛大学的肿瘤学家 Joshua LaBaer 博士表示，Nautilus 可能有望设计诊断测试的「圣杯」。Baltimore一家药物发现和医疗诊断咨询公司 Popper and Company 的病理学家兼总裁 Caroline Popper 博士表示，多维度多细节测量蛋白质，将「从根本上改变、修改、完善」当前对疾病进行分类的方式；「我们将能够更精细地对疾病进行分组。」「虽然研究 DNA 可以检测近六种不同类型的乳腺癌，但 Nautilus 的技术也许能够发现和治疗更具体的方面」LaBaer 说，「 Nautilus 正在做的工作应该属于精准医学领域。」另一个例子，COVID-19。Mallick 说，冠状病毒已被证明对每个人的身体影响不同，「明确了对技术的需求......这种技术可以真正在个人基础上理解病毒在体内正在发生的事情，以及我们可以对此做些什么。」研究蛋白质组可以帮助研究人员找到治疗感染 Covid-19 后导致严重肺损伤的人的方法，并且可以帮助科学家证明冠状病毒疫苗在批准过程中的安全性。当 Patel 和 Mallick 创办这家公司时，他们的目标很简单。「任何想要蛋白质组的人都会得到蛋白质组」 Mallick 说。蛋白质计数对每个人来说都是独一无二的，有些人可能会在 Nautilus 的技术和 DNA 测试服务之间找到相似的地方。例如，总部位于加利福尼亚的 23andMe 公司提供的服务；通过客户的唾液，提供有关基因健康风险信息的基因分析，血统等等。Mallick 指出，在幕后，23andMe 的服务依赖于另一家加利福尼亚公司 Illumina 开发的技术。业界普遍认为 Illumina 将 DNA 测试的成本从 1 亿美元降低到不到 1,000 美元。Illumina 生产的机器不仅面向消费者的 DNA 检测企业，还研究人员、医院和制药公司。23andMe 的市值仅仅 40 亿美元，而 Illumina 的市值却超过 700 亿美元。在某些方面，Nautilus 的目标是成为蛋白质分析领域的「 Illumina 」；创造可供制药公司、学术研究人员甚至面向消费者的服务使用的「后端工具」。「我们会直接向消费者销售产品吗？可能不会，」 Mallick 说， 「但我们可能会启用一类新的企业来做这些。」为企业后端提供动力是 Patel 非常擅长的事情。他之前的公司 Isilon 于 2010 年以 26 亿美元被收购，向世界各地的企业出售数据存储硬件和软件。「我对分销模式非常熟悉，」Patel 说，并指出他有管理 B2B 销售团队以及向客户运送大型昂贵机器的经验。Nautilus 表示，他们机器的初始订单将耗资约 110 万美元，其中还包括最初几年的软件和维护服务。该公司计划在 2023 年底推出其机器。据一位知情人士估计，全球蛋白质研究市场在 2021 年将达到 250 亿美元，到 2026 年将增加一倍以上。Nautilus 的早期投资者 Vulcan Capital 的主管 Stuart Nagae 表示，他并不熟悉这些预测，但表示很难估计市场规模，因为 Nautilus 正在创造前所未有的蛋白质研究能力。Nautilus 并不是唯一一家解决这个问题的公司。其他追求相同目标的初创公司大致分为两类：试图改进现有机器的公司和发明新机器的公司。在后一类中，Nautilus 面临着来自康涅狄格州 Quantum SI 的竞争，该公司于 6 月上市，市值超过 16 亿美元，以及总部位于加利福尼亚的 Encodia，后者是私有的。Patel 表示，他不太关心谁可以先完成的机器，而是更关注长期发展。他指出，Illumina 也不是该领域的第一家，但最终成为最成功的。「我们的感觉是，我们在市场上的主要竞争对手将是传统的做事方式。」他说。Patel 还表示，一个关键的不同是其他人的仪器需要「消化」蛋白质，或将它们分解成更小的碎片，从而计算它们。这种操作会丢失大量关键信息。相比之下，Nautilus 在保持蛋白质完整的状态下进行计算。同时，有一些科学家认为，即使 Nautilus 成功，现有设备仍将发挥作用。质谱仪是当今用于测量蛋白质的常用技术，它是在近一个世纪前发明的，此后一直在改进。到 2020 年，质谱仪市场估计为 41 亿美元，预计每年仍将增长 6.5%。与 Nautilus 的机器一样，高端质谱仪的成本高达 100 万美元。纽约大学生物化学和分子药理学系系主任Michele Pagano博士说，尽管 Nautilus 可能是「高科技的新工具......它并不能取代我盒子里所有其他工具」。尽管如此，如果这项技术有效，就会对医学、生物学等领域产生颠覆性改变。公司官网：https://www.nautilus.bio/相关报道：https://phys.org/news/2021-08-biotech-startup-aims-paradigm-medicine.html
https://www.geekwire.com/2021/nautilus-biotechnology-shares-surge-50-news-amazon-investment/
https://www.cnbc.com/2021/08/05/amazon-invested-millions-in-nautilus-biotechnology.html
