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用基因預(yù)測(cè)疾病治療疾病 離成為現(xiàn)實(shí)還有多遠(yuǎn)?
用基因預(yù)測(cè)疾病,離現(xiàn)實(shí)還有多遠(yuǎn)?
每個(gè)人都需要擁有一張含有個(gè)人遺傳信息的“生命說明書”,這些年來,科學(xué)家們一直致力于關(guān)于基因檢測(cè)的研究,利用獲取的基因研究數(shù)據(jù),來評(píng)估人類身體的健康走向和疾病發(fā)生率,希望因此而使人類規(guī)避病痛,更加健康。我們真正做到了嗎?
文/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者黃嵐
DNA檢測(cè)
抑郁癥患者基因攜帶“遺傳印記”
人類的基因就好比存在于身體中的一系列指令,控制著身體的生長(zhǎng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。我們的身體特征,如眼睛的顏色、血型或身高,就是由基因控制的。通過基因檢測(cè),這一份份傳達(dá)出遺傳信息的“生命說明書”,就能告訴我們生命該如何正確維持。
眾所周知,每個(gè)人的染色體都是從父母那里繼承而來的,在生命的最初期,我們身體里就已帶有各種“印記”。除了眼角眉梢這些一眼就能看到的外部特征之外,患心臟病或癌癥的幾率、是否對(duì)煙草上癮、是否比一般人更聰明等這些看不見的特征,其實(shí)也隱藏在“基因密碼”里。如果將人類比喻成一棵大樹,盡管地面上方的樹干看起來很茁壯,可埋藏地底的樹根,卻有可能已經(jīng)發(fā)生了病變,而我們卻看不到;但如果能提前知道一個(gè)人患病的風(fēng)險(xiǎn),或許就可以有針對(duì)性地采取預(yù)防措施。
大約六年前,科學(xué)家首次揭示了通過遺傳缺陷可以預(yù)測(cè)猝死的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的克爾里·洛佩斯博士稱,將來醫(yī)生也許能通過特定的基因突變信息,更好地定位高危險(xiǎn)者,使其獲得更仔細(xì)和積極的治療,減少其心臟性猝死的可能。時(shí)至今天,“預(yù)測(cè)性測(cè)試”的研究成果或許離這位博士的期待,又近了一步。
預(yù)測(cè)性測(cè)試又叫“癥狀前測(cè)試”,可以提供一個(gè)人是否對(duì)于患某種特定的遺傳病具有較高的風(fēng)險(xiǎn)。去年,一份發(fā)表于《Cancer Cell》雜志的研究報(bào)告顯示,杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院利用基因組分析手段,深入理解了腸道組織病變對(duì)于胃癌發(fā)生的影響,結(jié)果證實(shí)遺傳學(xué)研究能幫助科學(xué)家更好地預(yù)測(cè)胃癌。此外,今年年初,美國國立衛(wèi)生研究院肺病專家的研究人員發(fā)現(xiàn),肺部解剖中由遺傳因素導(dǎo)致氣道結(jié)構(gòu)變異,可作為一種穩(wěn)定的、鑒別肺功能低下的指標(biāo),換句話說,就是通過基因檢測(cè),可以預(yù)測(cè)吸煙引起肺損傷的高危人群。
在基因檢測(cè)的領(lǐng)域,甚至還有美國和歐洲兩組基因組研究人員聲稱,他們可以利用DNA測(cè)試來實(shí)際預(yù)測(cè),誰將試圖自殺,因?yàn)樵谝钟舭Y患者的基因里同樣攜帶“遺傳印記”。
專家聲音
遺傳預(yù)測(cè)也指
某種疾病的“恢復(fù)幾率”
近年來,醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)證明,除外傷外,幾乎所有的疾病都和基因有關(guān)系。通過對(duì)細(xì)胞中的DNA信息檢測(cè)、分析,人們可以了解自己的基因信息,預(yù)知身體患疾病的風(fēng)險(xiǎn),如心臟疾病、高血壓、糖尿病、肥胖癥、癡呆、關(guān)節(jié)炎、癌癥等。那么預(yù)測(cè)是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?就此話題,記者采訪到中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院黃盛峰教授。
“遺傳預(yù)測(cè)”是指通過遺傳規(guī)律和遺傳物質(zhì)來預(yù)測(cè)某疾病的發(fā)病率,在醫(yī)學(xué)中也指某種疾病的恢復(fù)幾率。疾病的遺傳預(yù)測(cè)主要包括攜帶有疾病的患者壽命時(shí)限的預(yù)測(cè)、患者疾病癥狀未來惡化或者穩(wěn)定的預(yù)測(cè)以及患者生活質(zhì)量的預(yù)測(cè)等幾個(gè)方面。遺傳預(yù)測(cè)最早是通過親緣關(guān)系的疾病遺傳規(guī)律,來預(yù)測(cè)個(gè)體的疾病發(fā)病率,隨著科學(xué)家對(duì)于基因的深入了解,如今更多是通過對(duì)遺傳物質(zhì)即DNA進(jìn)行分析來預(yù)測(cè)疾病發(fā)病率?!敖⑸飻?shù)據(jù)庫,通過大量的樣本分析更加精確地預(yù)測(cè);精準(zhǔn)診斷以及各個(gè)疾病之間的全基因組關(guān)聯(lián)性研究;表觀遺傳學(xué)和經(jīng)典遺傳學(xué)相結(jié)合——這些都是近年來最大的突破?!?黃教授告訴記者。
互聯(lián)網(wǎng)上最常見的基因預(yù)測(cè)方法主要有兩種,一種是理論遺傳預(yù)測(cè),另一種是經(jīng)驗(yàn)遺傳預(yù)測(cè)。服從遺傳規(guī)律,對(duì)于以正規(guī)遺傳的遺傳疾患,可以利用“理論遺傳預(yù)測(cè)”估算其預(yù)測(cè)值;而當(dāng)遺傳不規(guī)則時(shí),則可利用“經(jīng)驗(yàn)遺傳預(yù)測(cè)”大量調(diào)查患者的近親,把實(shí)際上存在的罹病率作為該病的遺傳預(yù)測(cè)值。
通過遺傳預(yù)測(cè)
選擇最健康的受精卵
基因檢測(cè)的確可以降低風(fēng)險(xiǎn)嗎?黃教授表示答案是肯定的。
比如說如果一對(duì)夫婦生男孩得某種遺傳病的幾率要大,那么醫(yī)生就會(huì)建議生女兒,降低遺傳病幾率;在未來試管嬰兒普及、人們可以選擇自己想要的孩子,醫(yī)生就可以通過遺傳預(yù)測(cè)來選擇最健康的受精卵。
但與此同時(shí),黃教授表示,基因檢測(cè)也在面對(duì)嚴(yán)峻的考驗(yàn),因?yàn)轭A(yù)測(cè)是有風(fēng)險(xiǎn)的,它不能代表現(xiàn)實(shí)只是一種可能性。
預(yù)測(cè)數(shù)千個(gè)基因級(jí)遺傳因素,對(duì)個(gè)體疾病風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)非常復(fù)雜,這種復(fù)雜性讓科學(xué)家們無法以較高的準(zhǔn)確性,來對(duì)個(gè)體的疾病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。因此有專家提出,雖然個(gè)人全基因組測(cè)序在了解疾病和尋找新療法時(shí)已證明相當(dāng)有效,但大多數(shù)情況下,它并不是能夠預(yù)測(cè)一個(gè)人將來健康狀況的方法。
“遺傳信息和隨機(jī)事件,對(duì)于個(gè)體的疾病風(fēng)險(xiǎn)影響都很重要,遺傳信息是我們可以較為精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)的,但由于隨機(jī)事件我們無法精確地統(tǒng)計(jì)與計(jì)算,這就給個(gè)體疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)增加了更多不確定性。遺傳信息會(huì)影響隨機(jī)事件的發(fā)生,隨機(jī)事件也可以一定程度改變遺傳信息的表達(dá),這也是遺傳物質(zhì)和表觀遺傳之間的關(guān)系。”黃教授告訴記者,“即使知道了全部的遺傳信息,也只能以一定概率進(jìn)行預(yù)測(cè),特別是多基因影響的表型,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率更低”。(隨機(jī)事件是一個(gè)概率論種的概念,本身是可以有模型來統(tǒng)計(jì)的。)
除此之外,更加大量的樣本分析需要建立在患者的意愿上,如果很多病的病人不愿意更多地公開自己的信息,也會(huì)給預(yù)測(cè)增加困難?!熬湍壳皝碚f,基因檢測(cè)的臨床實(shí)驗(yàn)還是比較困難的?!秉S教授說道。
溫馨貼士
基因預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度尚待提升
事實(shí)證明,最常見的疾病和包括智力在內(nèi)的許多行為和特征,不是一個(gè)或幾個(gè)基因所造成的,而是許多基因協(xié)同作用并且在環(huán)境的催化下形成的。通俗來講,就是先天和后天的作用使我們一步步成為今天的自己。
“每個(gè)表型與其背后基因型的關(guān)系,都是獨(dú)特且各異的,這種關(guān)系隨著深入的科學(xué)研究會(huì)不斷拓展和改變,新的研究可能完全推翻之前的判斷?!秉S教授告訴記者,這里面很重要的一個(gè)因素就是“基因之間的相互作用”,即一組基因型的效應(yīng)可以被另外一組基因型所補(bǔ)償、逆轉(zhuǎn)或者克制。而這種效應(yīng)是目前研究的難點(diǎn),在沒有相應(yīng)的研究的前提下,基因組大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)并沒有什么可信性。
黃教授舉例,對(duì)于一些很明確的表型,如唐氏綜合征,通過基因檢測(cè)結(jié)果可以非常準(zhǔn)確;但對(duì)于另外一些表型,如身高、肥胖、智商等,若企圖通過基因型的預(yù)測(cè),將會(huì)非常不準(zhǔn)確。黃教授解釋說,因?yàn)檫@些表型不但基因互作非常復(fù)雜,而且與環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)和母體狀況生活習(xí)慣相互作用非常厲害?!笆聦?shí)上,我們直覺會(huì)發(fā)現(xiàn),對(duì)于這些多基因控制的表型進(jìn)行更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),是通過觀察父母和家族成員的表型來預(yù)測(cè)。換言之,在這方面我們的肉眼判斷,往往比基因組大數(shù)據(jù)分析來得更準(zhǔn)確。”
我們欣喜地看到,在過去10年里,針對(duì)常見疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,得到了明顯地提高,有研究者推測(cè),未來這一準(zhǔn)確性還會(huì)再繼續(xù)提高。黃教授說,未來更深入的研究結(jié)果,或許再加上人工智能,可能提升相關(guān)表型與基因型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。
不積跬步,無以至千里,所有人類科學(xué)的進(jìn)步都是漫長(zhǎng)而艱辛的?;蛟S今日的基因預(yù)測(cè)遠(yuǎn)非完美,但是在世界上千千萬萬愿意為其付出自己時(shí)間和生命的科學(xué)家的孕育下,它會(huì)像一個(gè)孩子一樣從無到有,從稚嫩到成熟,讓人們享受到未來科技的甘露。
未來科學(xué)的進(jìn)步,值得期待。
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:基因預(yù)測(cè)疾病 治療疾病 抑郁癥患者