用基因預(yù)測疾病，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

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，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)測性測試”的研究成果或許離這位博士的期待，又近了一步。

預(yù)測性測試又叫“癥狀前測試”，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，可以預(yù)測吸煙引起肺損傷的高危人群。

在基因檢測的領(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測試來實(shí)際預(yù)測，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、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”是指通過遺傳規(guī)律和遺傳物質(zhì)來預(yù)測某疾病的發(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)測主要包括攜帶有疾病的患者壽命時(shí)限的預(yù)測、患者疾病癥狀未來惡化或者穩(wěn)定的預(yù)測以及患者生活質(zhì)量的預(yù)測等幾個(gè)方面。遺傳預(yù)測最早是通過親緣關(guān)系的疾病遺傳規(guī)律，來預(yù)測個(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；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)測方法主要有兩種，一種是理論遺傳預(yù)測，另一種是經(jīng)驗(yàn)遺傳預(yù)測。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”估算其預(yù)測值；而當(dāng)遺傳不規(guī)則時(shí)，則可利用“經(jīng)驗(yàn)遺傳預(yù)測”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)測值。

通過遺傳預(yù)測

選擇最健康的受精卵

基因檢測的確可以降低風(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，基因檢測也在面對(duì)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，因?yàn)轭A(yù)測是有風(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。因此有專家提出，雖然個(gè)人全基因組測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?！秉S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，特別是多基因影響的表型，預(yù)測準(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)測增加困難。“就目前來說，基因檢測的臨床實(shí)驗(yàn)還是比較困難的。”黃教授說道。

溫馨貼士

基因預(yù)測準(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，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，是通過觀察父母和家族成員的表型來預(yù)測。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?！?/p>

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)測的準(zhǔn)確性，得到了明顯地提高，有研究者推測，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)步都是漫長而艱辛的?；蛟S今日的基因預(yù)測遠(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。