全基因组测序:罕见病治疗的未来?

  • 来源:人民政协网
  • 近年来“全基因组测序”对罕见病、简单遗传疾病和癌症等疾病的诊断和治疗已经起步。未来,它在医学临床中会给我们带来怎样的改变呢?

    “精确医疗”的梦想

    人体生理机制比任何已知的机器都更为复杂。人类个体间的典型差异表现在,不同个体基因组之间具有数以百万的差异位点。在这些差异位点中,至少有一万个已经知道具有改变生理的潜在作用。基因组内核苷酸水平很小范围的变化,都可能造成紊乱,比如感染疾病,对药物处理的反应。考虑到患者个体间的差异,对疾病的诊断和治疗,都将依赖于对遗传信息的认知。以美国生命科学委员会一份报告的话说,未来的医疗将变得“因人而异”“量体裁衣”。

    在测序技术的帮助下探究疾病和基因间的联系,仅仅只是第一步。“精确医疗”可以根据患者的基因型、基因表达和临床表现来针对性地选择药物、治疗方式和预防措施。最终,精确医疗甚至将以主动治疗取代被动治疗。根据个人遗传信息预测和健康状况检测,在病患症状出现前作出相应处理,从而改善健康状况。 2011年底,美国国立卫生研究院启动了“MedSeq”项目,拨款960万美元用于全基因组测序临床应用研究。该项目设想有两个方向:一个是针对健康人群的疾病预防,通过基因分析判断患病风险,进而采取行动预防;另一个则是针对已经患病人群的疾病诊断。美国国立卫生研究院期望借此规范基因组测序的临床应用,提前了解未来全基因组普及化可能带来的问题。

    罕见病治疗的一次成功应用

    美国贝勒人类基因组测序中心和有关机构联合发布一份报告称,研究人员通过对一对双胞胎和他们的哥哥、父母的全基因组测序并进行对比分析,找到了引起这对双胞胎患有多巴反应性肌张力障碍疾病的突变基因,从而使医生能够对他们的病症进行针对性的治疗,并取得了良好的效果。

    故事是这样的,阿丽克西斯和她的双胞胎弟弟诺亚患有一种罕见的遗传病多巴反应性肌张力失常。长期以来他们的疾病都被很好地控制着,但两年前,阿丽克西斯开始日夜咳个不停,甚至咳得呕吐。对这种情况,医生们完全没有头绪,只能给她对症治疗。

    随后,双胞胎父亲工作的那家生物公司对阿丽克西斯和她的双胞胎弟弟进行基因测序。结果发现他们体内一个叫SPR的基因出现了突变。该基因编码的一种酶被认为和多巴反应性肌张力失常有关,后者可以促进两种神经递质的合成。沿着这条思路,医生们选择为姐弟俩补充这两种神经递质,其顺利缓解了阿丽克西斯的咳嗽和呼吸症状。这项研究最终发表在《科学·转化医学》杂志上。

    这篇文章的重大意义在于这是基因测序技术在罕见病治疗上的一次成功应用。研究者甚至乐观地认为,在未来的3-4年,90%的单基因突变引起的疾病会得到解决。

    技术之外的障碍

    就像所有新技术一样,基因检测也面临一些障碍。目前,昂贵的成本是其中一个因素。以阿丽克西斯这项研究为例,给这对双胞胎测序的价格大约是6万美元,而整个过程的费用大约是10万美元。研究人员估计,当对单个病人的测序费用降至1000美元的时候,测序技术才有可能在临床上得到广泛应用。

    影响全基因组测序的另一更大障碍来自于社会。技术上可以通过,但社会上不一定通过。未来的个体化基因组医疗时代,可能会遇到比转基因食品更棘手的问题,如法律问题、伦理和道德问题、个人隐私问题等。比如,从基因组的角度来讲,我们能够找到聪明人和相对聪明人相关的基因。但是如何来解释它、应用它,就不是科学家能够说了算的了,而在于社会的认同和接受程度。当然,几十年前人工授精对社会的震撼很大,不用结婚也可以生孩子。但到现在,人工授精的孩子已经有了自己的孩子,社会对这一现象的接受程度是和每个人对法律的认识及科学发展水平相关的。在未来的10年内,社会要接受这样的测试,这是现实。只不过有智商不高的基因标记的人应该有维护隐私的权利,这是一个社会问题,相信这个问题会有解决的办法。