你真的了解基因檢測嗎?
文章轉(zhuǎn)自生物探索:
隨著各國在人類基因組研究的熱潮中扮演著越來越重要的角色,“基因”開始從一個(gè)相對(duì)科研化的名詞慢慢走下神壇,走入尋常人家中。人們開始知道并接受這樣一種說法:基因是生命的密碼,也是各種疾病發(fā)生的內(nèi)在原因。同時(shí),現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展也日漸清晰地表明,人類疾病或多或少都直接或間接地和基因存在“剪不斷”的關(guān)系,但是人們?cè)趺粗雷约旱幕虼嬖谀男﹩栴}呢?這就要借助基因檢測技術(shù)。
基因檢測就好像是計(jì)算機(jī)讀碼。與計(jì)算機(jī)的0和1組合編碼類似,基因是由 A、T、C、G 四種堿基組合編碼的,這種編碼作為大自然的產(chǎn)物,存在于幾乎所有的生物中,從微生物、植物、低等動(dòng)物到人類都享用同樣的編碼。而基因檢測就是通過特定測序設(shè)備對(duì)細(xì)胞 DNA 分子中的基因信息進(jìn)行解碼分析的過程,被檢測者只需要提供毛發(fā)、唾液或者其他體液樣品用于檢測評(píng)估,就可以了解自身與疾病相關(guān)的基因情況,有助于預(yù)估患病風(fēng)險(xiǎn)或精確診斷疾病,從而通過改善自身生活環(huán)境和生活習(xí)慣來避免或延緩疾病的發(fā)生,同時(shí)進(jìn)行個(gè)性化用藥與治療。
在過去,基因檢測似乎專屬于“上流社會(huì)”,其高昂的費(fèi)用一度使人望而卻步,但隨著技術(shù)的普及,測序成本的下降,基因檢測的門檻越來越低,價(jià)格也越來越親民,基因檢測服務(wù)可從互聯(lián)網(wǎng)輕易獲得,某些單項(xiàng)費(fèi)用甚至不到100塊??雌饋?,基因檢測的前景一片光明,但你是否真的了解那些繁復(fù)的檢測項(xiàng)目?這項(xiàng)堪稱偉大的技術(shù)變革是如何與我們的生活息息相關(guān)的?它又能否服務(wù)于普通人群呢?
1、市場的力量:基因檢測的產(chǎn)業(yè)化
通常關(guān)于基因檢測的故事都會(huì)從上世紀(jì)90年代開啟的“人類基因組計(jì)劃”講起。這項(xiàng)計(jì)劃耗時(shí)15年,耗資30億美元,由6國科學(xué)家共同參與,最終完成了人類2.5萬個(gè)基因的30億個(gè)堿基對(duì)的測定,人類基因組計(jì)劃的竣工真正拉開了個(gè)人基因測序時(shí)代的序幕。在之后的十多年中,二代測序技術(shù)的飛速發(fā)展使得全基因組檢測的成本大幅下降,也使得針對(duì)個(gè)人的商業(yè)化基因檢測成為可能。
2004年,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上的一篇標(biāo)志性論文就報(bào)道了使用基因測序的方法找到患者基因突變的靶標(biāo),再輔以針對(duì)性的化療藥物治療小細(xì)胞肺癌,以替代腫瘤治療中的放化療和手術(shù)等地毯式轟炸手段,不僅可以提高治療效率,還能降低患者痛苦程度和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此后,醫(yī)療領(lǐng)域開始越來越多地將基因檢測用于診斷和治療中,由個(gè)人基因測序所帶來的健康檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前檢測以及個(gè)體化診療等各類應(yīng)用開始悄然走進(jìn)平常百姓的生活。
十多年前,一系列常見疾病的檢測產(chǎn)品開始面向消費(fèi)者。這些檢測服務(wù)在加拿大、英國和其他歐洲國家,包括丹麥、芬蘭、荷蘭、瑞典和愛爾蘭銷售,并不斷向國際市場擴(kuò)張。如今,基因檢測行業(yè)作為精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ),其隱藏的巨大市場需求潛力正逐漸顯現(xiàn),商業(yè)化運(yùn)作日趨成型?,F(xiàn)在美國每年接受基因檢測服務(wù)的人數(shù)在500萬到600萬之間,市場規(guī)模超過100億美元,從業(yè)公司上千家。
國內(nèi)經(jīng)過近兩年的持續(xù)發(fā)酵,基因檢測行業(yè)也迎來了春天,各方資本紛紛涌入,搶占先機(jī)。在去年的創(chuàng)業(yè)熱潮中,我國涌現(xiàn)出一大批基因檢測公司,預(yù)計(jì)在今年年底將超過一千家。在百度搜索關(guān)鍵詞“基因檢測”,能看到五花八門的醫(yī)療機(jī)構(gòu)、體檢中心、基因檢測公司,從僅需一頓飯價(jià)格的“肥胖基因”檢測,到高達(dá)數(shù)萬元的全基因組測定,甚至還出現(xiàn)了一些嘩眾取寵的概念,比如根據(jù)“天賦基因”來判斷孩子有哪方面天賦,聽起來極具誘惑力。
難道說“全民測基因”的時(shí)代真的到了嗎?
圖1:個(gè)人基因組測序成本(來自NIH)
圖2:國內(nèi)部分測序機(jī)構(gòu)(來自財(cái)富證券)
2、哪些人群有必要做基因檢測?
2011年,蘋果公司前 CEO 史蒂芬?喬布斯患癌時(shí),曾花費(fèi)10萬美元進(jìn)行了全基因組測序,試圖找到針對(duì)性的治療方法,可惜并未成功。2015年,曾接受雙側(cè)乳腺切除手術(shù)的好萊塢女星安吉麗娜?朱莉宣布自己接受了卵巢和輸卵管切除手術(shù),因?yàn)?BRCA1 基因檢測呈陽性,提示她有很高的風(fēng)險(xiǎn)罹患乳腺癌和卵巢癌。
為了生命的延續(xù),為了陪伴孩子的成長,朱莉的犧牲不可謂不大。那么,是否只要家族中有卵巢癌、乳腺癌病史的人,都要進(jìn)行這樣的手術(shù),以達(dá)到杜絕卵巢癌、乳腺癌的目的呢?答案是因人而異,由于個(gè)體差異的存在,腺體切除的預(yù)防方式并不適合所有有家族乳腺癌遺傳病史的女性。目前市場上的基因檢測服務(wù)主要包括三類:一是無創(chuàng)產(chǎn)前診斷,針對(duì)孕婦腹中的胎兒,通過檢測外周血中的游離 DNA 來篩查唐氏綜合征等先天性疾??;二是藥物代謝基因和癌癥基因的篩查,可用于靶向藥物的研發(fā)、指導(dǎo)個(gè)體化用藥和預(yù)測患癌風(fēng)險(xiǎn)等;第三類就是上文中提到的肥胖或智力相關(guān)基因的檢測,與健康相關(guān),也是一部分消費(fèi)者關(guān)心的內(nèi)容,但娛樂性強(qiáng)于科學(xué)性。
第一類的無創(chuàng)產(chǎn)前 DNA 檢測主要用于高齡高危孕婦的初篩。早在1997年,香港中文大學(xué)盧煜明教授發(fā)現(xiàn)孕婦外周血中存在游離的胎兒 DNA ,基于此發(fā)展出來的 DNA 產(chǎn)前檢測技術(shù)僅需采集孕婦靜脈血,并對(duì)血漿中的游離 DNA 片段(包含胎兒游離 DNA )進(jìn)行測序和生物信息分析,就能得到胎兒的遺傳信息,從而檢測胎兒是否患有三大染色體疾病。目前該項(xiàng)基因檢測技術(shù)比較成熟,準(zhǔn)確性可達(dá)到99%。適用于符合以下條件之一的孕婦:高齡(≥35歲);超聲結(jié)果顯示非整倍體高危;生育過三體患兒;早孕期,中孕期或三聯(lián)、四聯(lián)篩查呈現(xiàn)非整倍體陽性結(jié)果等。
第二類的藥物代謝基因和癌癥基因檢測,能幫助醫(yī)生從基因?qū)用嫔暇珳?zhǔn)了解患者的疾病相關(guān)基因信息,最大程度上預(yù)測患病風(fēng)險(xiǎn)以及評(píng)估某些藥物的療效和副反應(yīng),為個(gè)性化診斷、治療和用藥提供指導(dǎo)。例如,很多心腦血管疾病患者都要服用一種名為華法林的抗凝藥。按照說明書,一次吃一片3毫克就可以,但有人吃了正合適,有人吃半片就會(huì)大出血,有人吃兩三片還不管用。除了這些人,還有那些需要長期甚至終身接受某種藥物治療的患者(如心血管藥物、精神病藥物、消化道藥物、抗病毒藥物);有過嚴(yán)重藥物不良反應(yīng)史或家族成員中有過藥物不良反應(yīng)的人;同時(shí)接受多種藥物治療,或經(jīng)常接觸有毒物質(zhì)的患者,這些特殊人群都有必要通過精準(zhǔn)的基因檢測來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的用藥指導(dǎo)。
此外,以下人群則需要進(jìn)行癌癥基因檢測:1.具有癌癥或多基因遺傳病家族史的人,這類人群可以通過基因檢測明確自己是否攜帶有遺傳疾病尤其是導(dǎo)致各種類型癌癥的基因。確診患有遺傳性腫瘤的人,也可通過基因檢測獲得更適合病人病情的化療和放療治療方案;2.患有長期或慢性疾病的人,如:80%的肝癌患者,有乙型肝炎病史或者為乙肝病毒攜帶者,另有研究表明,55%的胃癌患者的胃部檢測出幽門螺旋桿菌的存在,因此長期患胃病的人屬于胃癌的高危群體;3.長期暴露在高污染環(huán)境中或有不良生活習(xí)慣和不健康生活方式的人,可以通過基因檢測了解個(gè)人在不同疾病特別是某種類型癌癥上的發(fā)病傾向。
第三類的肥胖和智力等個(gè)體基因檢測項(xiàng)目是最近才涌現(xiàn)的一類新興概念,雖然其在肥胖體質(zhì)分型和智力相關(guān)基因型等方面能給出一些結(jié)論,但是諸如肥胖、Ⅱ型糖尿病等復(fù)雜代謝性疾病,是基因與環(huán)境長期共同作用的結(jié)果,除了遺傳因素,飲食、運(yùn)動(dòng)、藥物和神經(jīng)等多方面也起著重要作用。對(duì)于這類成因復(fù)雜的疾病或性狀,基因檢測目前還無法做到像單基因遺傳病那么準(zhǔn)確。而“天賦”、“運(yùn)動(dòng)”和“智力”等性狀特征與一系列功能復(fù)雜的基因有關(guān),并且受后天影響較大,以可靠性存疑的檢測結(jié)論去限制孩子的可能性,難免顯得過于急功近利??梢?,基因檢測在臨床上確實(shí)發(fā)揮了效果,孕婦產(chǎn)前無創(chuàng)篩查、遺傳病診斷、腫瘤診斷與治療就是很好的例子,但個(gè)體的基因檢測目前還像一個(gè)皺皺巴巴的小丑娃,有待于發(fā)展得更加準(zhǔn)確、便宜、安全。
3、基因檢測能帶來改變嗎?
基因檢測解析了一個(gè)人 DNA 中的 A、T、C、G 信息,能告訴我們是否攜帶有危險(xiǎn)基因突變,患病風(fēng)險(xiǎn)如何,但卻回避了一個(gè)問題:如果知道了自己有較高患病風(fēng)險(xiǎn),人們是否會(huì)改變現(xiàn)有生活方式呢?最近發(fā)表在英國醫(yī)學(xué)期刊(BMJ)上的來自劍橋大學(xué)的系統(tǒng)性回顧分析表明,那些評(píng)估患病風(fēng)險(xiǎn)(例如心臟疾病或某些癌癥)的基因檢測并不能促使人們選擇更健康的生活方式,而負(fù)面的檢測結(jié)果也不會(huì)使人們變得消極,讓他們的生活方式變得更糟。所有結(jié)果都說明,基因檢測對(duì)于個(gè)人行為不會(huì)造成任何顯著的影響。究其原因,一方面是因?yàn)椤霸谥蟮?0年中可能患糖尿病,是一種長期威脅,而不是一種直接的威脅(例如在鱷魚出沒的水中游泳可能致死),后者更容易改變?nèi)说男袨椤薄A硪环矫?,要被改變的行為往往是?xí)慣性的(例如喝咖啡時(shí)吃餅干),而且受周圍環(huán)境的影響(美味便宜的餅干和咖啡隨時(shí)供應(yīng)),這些習(xí)慣很容易形成。雖然基因檢測結(jié)果能提供一些有利信息,幫助劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),使高危人群能夠利用篩查、藥物或手術(shù)等方式預(yù)防健康的惡化,但對(duì)于一般人群的指導(dǎo)效應(yīng)還是值得我們反思的。
總的來看,基因檢測具有誘人的前景,但是目前人類對(duì)自身基因組的研究還處于起步階段,只有部分基因,如產(chǎn)前無創(chuàng)篩查基因、乳腺癌易感基因 BRCA1/2 突變、癌癥化療藥物的耐藥基因等能夠得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果,但對(duì)于大部分疾病,基因檢測只能通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析其相關(guān)性。此外,相比美國等西方國家,我國目前的科學(xué)和商業(yè)環(huán)境還不夠成熟,基因檢測相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管手段有待完善,檢測技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致監(jiān)管沒有跟上,一些并沒有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)也匆忙進(jìn)入這一領(lǐng)域,在數(shù)據(jù)管控等方面做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
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