走進(jìn)基因檢測技術(shù)

荊偉龍

基因檢測，很多人都聽說過，大部分人對基因檢測的理解都是，可以預(yù)測疾病，是比較高大上的醫(yī)療檢測。高齡產(chǎn)婦對基因檢測的認(rèn)識可能更為直觀，因?yàn)橄喈?dāng)數(shù)量的高齡產(chǎn)婦為了避免羊水穿刺引起的流產(chǎn)，會選擇無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測。2017年6月，中國卒中學(xué)會學(xué)術(shù)年會即天壇國際腦血管病會議上，北京天壇醫(yī)院宣布已擁有單基因腦血管病基因診斷技術(shù)。

目前，基因檢測、基因編輯等技術(shù)已進(jìn)入成熟期，并開始逐漸應(yīng)用于疾病篩查、癌癥治療、慢性病治療等領(lǐng)域。今年年內(nèi)，我國將正式啟動國家基因庫二期工程建設(shè)，預(yù)計5年內(nèi)基因數(shù)據(jù)總量超過美歐日三大基因庫總和。同時，我國將加速建立從基因檢測到個體化精準(zhǔn)免疫的基因技術(shù)體系和基礎(chǔ)設(shè)施。此外，我國將出臺相關(guān)政策，對經(jīng)確定為創(chuàng)新醫(yī)療器械的基因檢測產(chǎn)品等，按照創(chuàng)新醫(yī)療器械審批程序優(yōu)先審查，加快創(chuàng)新醫(yī)療服務(wù)項目進(jìn)入醫(yī)療體系，促進(jìn)新技術(shù)進(jìn)入臨床使用。

發(fā)展這么快的基因檢測到底跟普通百姓有什么關(guān)系？我們聽聽元碼基因創(chuàng)始人、原清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院基因組測序中心主任、全國衛(wèi)生協(xié)會檢驗(yàn)師分會青年分會理事田埂博士怎么說。

基因檢測——解讀人類的遺傳密碼

基因檢測一般是指做DNA檢測，屬于遺傳檢測，通俗來講就是檢測父母遺傳給孩子的遺傳密碼。DNA，即去氧核糖核酸，是一種生物大分子，可組成遺傳指令，引導(dǎo)生物發(fā)育與生命機(jī)能運(yùn)作。而帶有蛋白質(zhì)編碼的DNA片段稱為基因。目前基因檢測主要有兩種技術(shù)，一種是基于基因芯片的技術(shù)，另一種是基于DNA測序的技術(shù)。

基因芯片技術(shù)是通過檢測DNA已知位點(diǎn)的突變，如某個基因某個位置的突變，或是其有多態(tài)性。

基因測序技術(shù)是發(fā)現(xiàn)一些新的突變，如之前沒有發(fā)現(xiàn)、報道過的基因突變。當(dāng)前，基因檢測主要朝著DNA測序的方向發(fā)展，因?yàn)槊總€人都可能擁有約300萬個與眾不同的堿基變化。

采樣、標(biāo)記、讀取——基因檢測三部曲

兩種基因檢測技術(shù)流程稍有差異，但大多數(shù)流程是相同的。

首先是取材或叫采樣。從理論上說，身體的任何一種細(xì)胞只要其具有細(xì)胞核，都可以提取出DNA，如頭發(fā)中含有毛囊細(xì)胞，口水中有脫落的上皮細(xì)胞，所以在組織或血液中取材均可。目前市場上的基因檢測項目主要是取唾液或直接刮取上顎脫落細(xì)胞。

第二，如果是通過生物芯片技術(shù)的話，需要對DNA進(jìn)行標(biāo)記，即將想要得到信息的位點(diǎn)標(biāo)記出來。

第三，雜交芯片、芯片數(shù)據(jù)的讀取。數(shù)據(jù)信息讀取后，將信息從模擬的熒光信號變成數(shù)字信號，轉(zhuǎn)變成一個個可識別的變異信息，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)解讀了。

如果采用DNA測序技術(shù)的話，從DNA開始還要進(jìn)行樣本制備的過程。當(dāng)然，最好的測序方式是從DNA的第一個堿基開始直到讀完所有的堿基，但事實(shí)上基因檢測是對每一個片段進(jìn)行讀取的，所以先要把DNA制作成一個個可讀取的片段，再利用DNA測序儀進(jìn)行測序，測序后再進(jìn)行數(shù)據(jù)解讀分析，形成基因檢測報告。

基因檢測有啥用——哪些靠譜，哪些是炒作

第一是診斷。尤其是遺傳性疾病的診斷，也是以往基因檢測最主要的應(yīng)用，如遺傳性耳聾的檢測。遺傳性耳聾指的是由于基因和染色體異常所致的耳聾。這種疾病是由父母的遺傳物質(zhì)（包括染色體及位于其中的基因）發(fā)生了改變傳給后代而引起的耳聾。在每1000個新生兒中就有一位患有先天性耳聾，其中60%以上是由遺傳因素引起的。

第二是與用藥相關(guān)的檢測，看某種藥物在體內(nèi)能否進(jìn)行有效代謝。比如波立維，它是一種前體物質(zhì)，需要在體內(nèi)將其前體代謝才能起到抗凝作用，如果前體代謝不掉，則起不了治療作用。在太平洋島國以及亞洲人群中有相當(dāng)部分人不能進(jìn)行很好的前體代謝。這種應(yīng)用就屬于藥物基因組學(xué)，判斷某些人能否服用某種特定藥物。

在美國，有18%的藥物受到遺傳基因影響，有些是要強(qiáng)制要求，有些是建議基因檢測后才可開具處方。但中國目前華法林、波立維還沒有強(qiáng)制基因檢測的要求，阜外心血管病醫(yī)院、北京安貞醫(yī)院等建議做這項檢測后再服藥。

第三是靶向藥物相關(guān)檢測。如果腫瘤組織具有某種基因突變，服用某些特定的抗腫瘤藥物就可能達(dá)到治療作用。如果沒有這種基因突變，抗腫瘤藥物就沒辦法起到治療效果。

第四是藥效、藥代動力學(xué)相關(guān)檢測。某種藥物雖然可以達(dá)到治療效果，但是某些人對其代謝時間可能會比其他人長或短。知道這個也很重要，因?yàn)樗幬锶绻x時間長，每天就不需要過于“密集”地服用。通常服藥的頻次是通過大量人群實(shí)驗(yàn)得出的平均數(shù)，這個數(shù)并不是每個人都適用的。這就需要用到基因檢測，判斷用藥使用情況。

第五是以健康為目的的相關(guān)檢測。比如酒精代謝、咖啡代謝的能力。通過基因檢測會對個人的生活、健康提供幫助。如果對某種物質(zhì)沒有很好的代謝能力，就少用一些，代謝能力強(qiáng)可以適度多用一些。

第六是天賦基因的檢測。這和酒精代謝能力的基因檢測相似，但現(xiàn)在家長過分沉迷于測天賦基因，包括音樂、體育、數(shù)學(xué)、社交能力等，其實(shí)這些是屬于非常復(fù)雜的性狀特征，不是一或兩個基因可以解釋清楚的。目前這方面還屬于炒概念的過程，結(jié)果還需要進(jìn)一步研究明確。

第七是和藥物相關(guān)的如抗生素耐藥性檢測。通過基因檢測判斷細(xì)菌對抗生素的耐藥性，指導(dǎo)臨床抗生素的使用。

基因檢測費(fèi)用——從99元到10萬

根據(jù)檢測服務(wù)項目和內(nèi)容等，具體的費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)也不相同。比如某些基因檢測公司開展的酒精基因檢測費(fèi)用大概是99元或199元，還有一些基因公司開展的全基因組檢測費(fèi)用是5萬元～10萬元。

基因檢測中，數(shù)據(jù)的解讀是比較昂貴的，雖然計算機(jī)能完成部分工作，但報告還是需要人工審核和解讀。

撥開云霧——如何選擇基因檢測機(jī)構(gòu)

可以考慮選擇市場份額較大，較為成熟的基因檢測公司，通常來說其會考慮自己的名聲，不會因小失大。

另外，可以考慮具有基因檢測臨床資質(zhì)的機(jī)構(gòu)。一般而言，這樣的機(jī)構(gòu)檢測結(jié)果會相對科學(xué)、靠譜。建議如果有條件，可以考慮去大型醫(yī)院，找靠譜的醫(yī)生給出基因檢測的合理化建議。

未來每個人都可能有“基因組之書”

在未來，每個人出生時，可能就會擁有自己的基因組（一個細(xì)胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體序列，包括全套基因和間隔序列）。這樣的愿景需要10年～20年的時間才有可能實(shí)現(xiàn)。但隨著基因檢測技術(shù)發(fā)展速度越來越快，價格也越來越合理，很有可能某一天每個人都會擁有自己的“基因組之書”。

人類對DNA的了解還很有限，科學(xué)家通過約100年的研究，真正能解密的基因不到基因總數(shù)的1%，能夠明確與某種疾病有必然聯(lián)系的基因數(shù)量可能還不到300個?；蛑羞€包括相當(dāng)復(fù)雜且龐大的基因家族間的關(guān)系，所以即便測序解讀能力提高了，真正能應(yīng)用的還是很少。

美國對此提出了精準(zhǔn)治療計劃，其中包括測試100萬人的基因組，分享其信息，包括生活習(xí)慣、眼睛、膚色等所謂的表型信息，同時對測試人群進(jìn)行多年跟蹤，將這些基因信息和表型信息結(jié)合起來成為精準(zhǔn)治療計劃中最核心的部分。

此外，除美國政府外，很多基因檢測公司也參與基因組計劃。所以，隨著基因檢測得到數(shù)據(jù)的不斷增加，相信不久的將來能夠解釋的表型信息也會越來越多。