基因測序技術能鎖定個人病變基因,提前預防和治療。但有專家擔心,一旦全基因檢測普及,含有基因缺陷的人的信息,一旦落入保險公司或者被測者雇主的手中,將對他的生活產生不良影響。
總部位于美國加州的生命技術公司,最近正在中國推出臺式基因測序儀Ion Proton,并稱這款產品可在一天時間內完成個人全基因組測序。這意味著基因測序技術有望走進臨床實踐,普通老百姓也能得知自己的基因序列。
但是,這款產品還未獲得FDA(美國食品及藥物管理局)和SFDA(中國國家食品藥品監督管理局)的權威認證,其具體作用還有待檢驗。
基因測序挽救兩兄妹
1996年,一對雙胞胎出生了,男孩叫諾亞,女孩叫艾麗西斯。然而,他們的行為舉止與別的孩子有所不同。從回到家的那天起,這對雙胞胎就開始腹痛,并且一天要嘔吐好幾次。
在孩子們兩歲的時候,他們被確診為腦癱。在精心的治療和護理之下,這對雙胞胎的病情似乎得到了控制。然而,在5歲半的時候,雙胞胎的病情又開始惡化。女孩艾麗西斯的眼珠開始上翻,手也無法正常下垂;男孩諾亞則是一天24小時地不斷嘔吐。他們甚至無法像正常人一樣走路、說話。
此后,雙胞胎的病情又幾次反復,一直沒有找到能治愈他們的方法。
2003年,機緣巧合,這對雙胞胎和他們的哥哥以及父母進行了一次基因測序。經過對比分析,最終發現雙胞胎致病的罪魁禍首是體內一種還原酶發生了基因突變。它破壞了產生多巴胺以及其他兩種神經遞質的細胞途徑。
找到病因后,醫生立刻做出了精確的治療方案。一個月后,這對雙胞胎被治愈。讓這對雙胞胎重獲健康的,便是來自于生命技術公司的基因測序技術。
新技術使測序成本降低
自上世紀90年代初,學界開始涉足“人類基因組計劃”。而傳統的測序方式是利用光學測序技術。用不同顏色的熒光標記四種不同的基因,然后用激光光源去捕捉熒光信號從而獲得待測基因的序列信息。
雖然這種方法檢測可靠,但是價格不菲也是有目共睹的,一臺儀器的價格大約在50萬到75萬美元,而檢測一次的費用也高達5千到1萬美元。
而在生命技術公司最新的基因測序儀中,芯片代替了傳統激光鏡頭、熒光染色劑等,芯片就是測序儀。通過半導體感應器,儀器對DNA復制時產生的離子流實現直接檢測。當試劑通過集成的流體通路進入芯片中,密布于芯片上的反應孔立即成為上百萬個微反應體系。
這種技術組合,使研究人員能夠在短短2小時內獲取基因信息。而使用傳統的光學測序技術需等待數周乃至數月后才能得到結果。同時,檢測一次的費用也降到了最低1千美元。
同樣的,過長的測序周期以及上萬美元的儀器成本,成了阻礙基因測序進入尋常百姓家的障礙。而運用新技術的基因測序儀大大降低了基因組測序的門檻,使得更多研究人員能夠使用這項技術開發多種應用。
本·拉登身份靠基因技術確認
除了人類的基因測序,測序儀還有很廣泛的應用。比如醫療研究、法醫鑒定、農作物研究、動物健康、食品安全等多個領域,都可以是測序儀大展拳腳的舞臺。
在抓捕本·拉登時,測序儀就幫上了大忙。美國海軍特種部隊在巴基斯坦首都伊斯蘭堡擊斃了拉登。除了震驚之外,很多民眾好奇美軍是如何確定拉登的身份的。利用生命技術公司提供的基因測序技術,美軍和美國中央情報局首先提取了拉登的DNA,然后再將DNA 與來自拉登家人的DNA參照樣本對比,最終確定了拉登的身份。
鎖定病變基因
基因測序雖然并不是個陌生的名詞,但是大家并沒有將它與自己的生活聯系到一起。實際上,便捷的基因測序對生活品質的提升大有裨益。
由于成本和技術的原因,現階段對于同一種疾病的基因篩查,不管篩查者屬于高風險還是低風險的人群,他們都選用同一種模式進行篩查。而實際上,應該采用有針對性的篩查方式,高風險的人群多查,低風險的少查。
而這種針對性的檢測,還能挽救人的生命。如果運用得當,在臨床治療中,將非常有益。利用基因測序的報告,醫生可以有針對性地對患者進行靶向治療。
我們可以設想一下,個性化的基因檢測應用后,醫生可以拿到腫瘤患者的基因檢測報告。根據這份報告,醫生可以迅速找到適合于病人的治療方式和藥物。這等于是跟疾病賽跑,越早找到發病的關鍵,就能越早進行治療,而如果因為藥不對癥,將會錯過最佳的治療時間窗,可能使患者面臨死亡的威脅。
而且在一些家族遺傳的病例中,比如乳腺癌,它有兩個已知的致病基因,攜帶這兩個基因的人,在40歲以后有85%的患乳腺癌的幾率。如果能快速地測出個體基因,就能提前預防,通過檢查或者預先切除的手段,將疾病扼殺在萌芽中。
基因測序是把雙刃劍
這雖然是一種很好的治療手段,但目前從應用的角度來說,科學家只確定了極少數的基因位點與極少疾病的確切關系,也就是說真正可以用于臨床診斷和指導治療的基因檢測并不多。要想真正用基因來診病,還需要時間。
基因測序就像一把雙刃劍,如果運用得不得法,它也有消極的一面。若全基因的檢測普及,含有基因缺陷的人的信息,一旦落入保險公司或者被測者雇主的手中,將對他的生活產生不良影響。
而且基因測序并不是個性化治療的唯一基礎,其他還包括基因治療等其他技術基礎。另外,目前確定疾病基因位點的方法很多,相對于測序技術,也有很多同樣便宜和快捷的。更重要的是,對于任何基因測試的設備來說,用于臨床前必須對其可靠性和可重復性做好完備的臨床試驗,并且取得FDA和SFDA的權威認證。
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