若干年前曾經(jīng)引起過世界轟動的人類基因組計劃,，在今天的國人看來,，已不是什么陌生的詞匯,。但論及基因組計劃以及基因研究在具體醫(yī)學(xué)和生活領(lǐng)域的運用,，大多數(shù)人至今還一臉茫然,。
作為一項舉世矚目,、越國界、跨世紀(jì)的科學(xué)壯舉,，人類基因組計劃和“曼哈頓原子彈工程”和“阿波羅登月計劃”一起,，被并稱為“20世紀(jì)三大科學(xué)工程”?？蛇@項針對人類自身的科學(xué)研究目前進(jìn)展到底如何,？科學(xué)研究到底還需要多久才能轉(zhuǎn)化為實踐,，從而真正造福人類健康？它的揭密又是否會如潘多拉的魔盒,，一旦打開便覆水難收,？
癌癥和精神疾病――基因研究正在向人類疾病宣戰(zhàn)
大家關(guān)于人類基因組學(xué)研究在實踐中運用的茫然，或許事出有因,。因為盡管幾乎每一天的每一時每一分每一秒,，全球的科學(xué)家們都在為此工作，基因測序機器也在飛速地運轉(zhuǎn),。但面對人類身上這10萬個基因30億個堿基對,，要真正破解人類生老病死的奧秘，并且找出它們各自所對應(yīng)的遺傳機理,，這項浩大的工程才剛剛開始,。
2001年，人類基因組計劃框架圖在世界著名科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表,。而這,，雖然為人類的構(gòu)成結(jié)構(gòu)畫出了草圖，卻僅僅完成了人類基因組90%的工作量,?？茖W(xué)研究何時才能真正為人類提供現(xiàn)實服務(wù)？成為社會各界爭論的話題,。
“事實上,，最近5年來我們正著力于精細(xì)圖的繪制工作。”中國基因測序計劃的領(lǐng)軍人物之一汪建說,，“每一個染色體一個一個基因的全部破解,，即便到今天也沒有完成。”為了應(yīng)對各界的質(zhì)疑和爭論,，也為了科學(xué)研究早日服務(wù)于實踐生活,，今年10月，國際人類基因組計劃的領(lǐng)軍人物再聚杭州,，共同探討基因組學(xué)的未來發(fā)展方向,，以及與這一計劃相關(guān)的學(xué)科的科研進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢，并試圖為基因組學(xué)研究真正造福人類健康列出“時間表”,。此時,，正值人類基因組序列框架圖發(fā)表五周年。
在杭州舉行的2006世界基因組大會上,，人類基因組計劃宣布了過去5年開始的一項新工作――完成一個多人種相互對應(yīng)和比較的醫(yī)學(xué)遺傳草圖――這被認(rèn)為是人類基因組計劃真正向醫(yī)學(xué)實踐邁進(jìn)的標(biāo)志,。
這項計劃試著在全球選擇了380多位白種人、黃種人,、蒙古人種和黑人,，并通過遺傳基因的彼此對照,，比較這些不同的種群在人類進(jìn)化過程中存在的結(jié)構(gòu)不同?？茖W(xué)家們希望通過比較,，了解這些人種結(jié)構(gòu)的不同能否對指導(dǎo)不同人種的生活方式和臨床用藥有所啟發(fā)。
汪建說,，這是人類基因組計劃在“人類基因組序列框架圖發(fā)表5年以來,，所做的最重要的一件事情。”醫(yī)學(xué)基因組學(xué)是個體化醫(yī)療的基礎(chǔ),。汪建說,，這項研究將從基因的層面，探究個體對糖尿病,、腫瘤等疾病是否敏感以及個體患上某種疾病的幾率,。
汪建說，過去5年,，科學(xué)家們一直試著解決這樣的問題,，但在不同的人種之間，情況千差萬別,。“相對于30多億的種群人口而言,，我們僅僅選擇了四個種群中不多的人來做比較試驗，因此并不能完整地代表每個人種的基因組狀況,。” 汪建說,，“因此，就目前我們的研究進(jìn)展情況看,，還不能回答有多少因素是我們在出生前就被父母親的遺傳鎖定的,。”他認(rèn)為，人類基因組計劃要解決這個難題,，需要對成千上萬個體進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的社會調(diào)查和精確測算,，工程浩大。
不過,，就目前的研究來看,，癌癥病人和精神疾病病人將成為基因研究最大和最先受益的人群?；蛑刚材匪?middot;沃森在今年10月于杭州召開的2006國際基因組學(xué)大會上稱,，腫瘤通常是DNA受損后,，健康細(xì)胞產(chǎn)生缺陷并無限制分裂導(dǎo)致的,，因此，通過解讀人類基因的遺傳機理,，就可以知道病人或正常人有哪些基因發(fā)生了突變,，從而選擇出最佳的防治方法,。同樣，精神疾病防治也會因為基因技術(shù)的發(fā)展而取得質(zhì)的飛躍,。沃森表示,，精神疾病有明顯的遺傳特征，人類基因圖譜繪制成功后,，它將能以此為對照,，幫助找到疾病發(fā)病的機理和基礎(chǔ)，從而做出有效的防范措施,。
沃森是DNA雙螺旋構(gòu)造的發(fā)現(xiàn)者,，也是全球人類基因組計劃的靈魂人物。他相信,，不久的將來,，基因技術(shù)即將為人類健康提供巨大保障。
癌癥基因組計劃啟動 中國受邀再度加盟
科學(xué)家們在科學(xué)向?qū)嵺`的邁進(jìn)過程中,，所作的努力還不止這些,。在人類基因組計劃草圖和詳細(xì)圖基礎(chǔ)上，美英兩國又于3個月前,，啟動了癌癥基因組計劃,。
國際人類基因組計劃總協(xié)調(diào)人弗朗西斯·柯林斯透露，癌癥基因組計劃總投資１億美元,，作為一項前所未有的創(chuàng)新性研究計劃,，這項研究在初期將主要針對腦癌、肺癌和卵巢癌三種疾病開展――這也是美國發(fā)病率最高的癌癥疾病,。
柯林斯說,，這項計劃的規(guī)模、工作量和創(chuàng)新程度將會是人類基因組計劃的１０００倍甚至１００００倍,。“因為人類基因組計劃只是對一位白人的基因進(jìn)行解碼,，而該計劃在每種研究的癌癥中都會收集至少幾百個樣本，每個樣本都會被精細(xì)分析進(jìn)而找出致癌的真正原因,。”這位來自美國國立衛(wèi)生院國家人類基因組研究中心的主任說,，目前他們已向中國發(fā)出正式邀請，并且相信“中國會成為癌癥基因組計劃的主要參與者與重要貢獻(xiàn)者”,。
中方對此表現(xiàn)出了積極的態(tài)度,。人類基因組計劃中國部分負(fù)責(zé)人、中科院北京基因組研究所所長,、華大基因研究中心主任楊煥明說,，中國癌癥基因組研究的初步藍(lán)圖已經(jīng)于１０月１６日在科技部８６３計劃網(wǎng)站上發(fā)布，并且得到了國內(nèi)科學(xué)界前所未有的支持,。
在中方的設(shè)計方案中,，中國計劃與美國開展合作聯(lián)系主要表現(xiàn)在兩個方面：一是延續(xù)美國已經(jīng)開展的研究項目,。目前的研究表明，部分已發(fā)現(xiàn)的腫瘤的遺傳性變化確實具有人種特異性,。二是針對美國尚未開展研究,，而在中國發(fā)病率比較高、危害比較大的腫瘤,。另外,，中方還將研究腫瘤發(fā)生的共性問題。
楊煥明說,，中國目前還沒有明確對具體哪個腫瘤開展研究,，但是研究對象至少要俱備４個技術(shù)上的要求：發(fā)病率比較高、危害比較大,、增長速度最快的腫瘤,；具有一定中國特點，在中國發(fā)病率比較高的腫瘤,；原來研究基礎(chǔ)比較好的腫瘤,；以及確實能幫助闡明腫瘤的發(fā)生與發(fā)展機制、具有特殊臨床意義的腫瘤,。
盡管到目前為止,，癌癥基因組計劃尚未形成像人類基因組計劃那樣，有明確參與國家,、每個國家承擔(dān)多少任務(wù)的具體計劃,，但柯林斯堅定地表示，他們將像上次的人類基因組計劃合作一樣,，將此次癌癥基因組計劃做成一個有國際影響力和關(guān)注度的國際項目,。而詹姆斯·沃森也熱切地表示，“中國的加入將引起美國乃至世界對這個計劃的進(jìn)一步重視,。”
龐大工程亟待財力支持 基因身份證未來仍是奢侈品
座落在杭州繁華市區(qū)的浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院,，每逢周四都會開出一個基因門診。坐鎮(zhèn)門診的祁鳴教授當(dāng)天的任務(wù)就是：對前來求診的患者,，開展基因診斷和基因檢測,。和以往遺傳門診主要診斷遺傳病不同，“基因門診”主要針對和基因有關(guān)的大部分疾病進(jìn)行輔助式診斷,。
“我們通過了解患者的病史,、家族史，抽取病人血樣進(jìn)行ＤＮＡ序列分析,，尋找有關(guān)致病基因,。”留美歸來的祁鳴說，目前門診主要對乳腺癌、大腸癌,、心率異常、神經(jīng)肌肉缺陷等疾病進(jìn)行基因診斷,，“這是一種輔助檢查,，有利于早預(yù)防、早診斷,、早治療”,。
目前，可以進(jìn)行基因檢測的疾病涉及行為疾病,、癌癥,、結(jié)締組織疾病、內(nèi)分泌疾病,、泌尿生殖系統(tǒng)疾病,、免疫系統(tǒng)疾病、生長發(fā)育疾病以及和血液,、牙齒,、眼睛、胃腸,、心臟,、肝臟等有關(guān)的疾病等。具有家族病,、腫瘤病史的病人,；具有某些臨床癥狀但尚未能確診的病人；因親子或法律糾紛需要進(jìn)行身份鑒定的人,；目前身體表面健康但有意了解其疾病或癌癥的遺傳風(fēng)險因子者,；目前身體健康但有意尋求健康咨詢者，可以得到“基因門診”的臨床診斷和幫助,。
祁鳴曾師從中國著名生物學(xué)家談家楨院士,、美國人類遺傳學(xué)學(xué)會前主席彼得·拜耳斯教授和美國“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)之父”安諾·莫圖斯凱院士，并獲美國臨床分子遺傳學(xué)行醫(yī)執(zhí)照,。他說,，近年來，在美,、英等國,，科學(xué)家嘗試將基因檢測方法應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，一些高校設(shè)立了基因組醫(yī)學(xué)中心或者分子醫(yī)學(xué)實驗室,，這些機構(gòu)除了承擔(dān)科學(xué)研究之外,，也為少數(shù)有需求且支付得起費用的人服務(wù)。而在中國，他的首家基因門診,，“開業(yè)”一年大大小小全部算上,，也只為300多例病人進(jìn)行了基因檢測。預(yù)測或診斷某種疾病,，有時候需要對多種相關(guān)基因進(jìn)行檢測,。祁鳴承認(rèn)，因為價格高昂,，許多有意者不得不望而卻步,。
而相對于解碼人類個體全部基因奧秘的“基因身份證”，祁鳴所開展的門診檢測的收費就簡直是小巫見大巫了,。人類基因組約有３０億個堿基對,，雖然測序成本一直在下降，但是測定一個人的全基因組圖譜,，成本仍然十分昂貴,。根據(jù)估計，目前完成一套全基因組圖譜的測定,，大約需要至少花費10萬美元,。
其實早在人類基因組計劃啟動之時，就有人質(zhì)疑其投入和產(chǎn)出之間的比例,。人類基因組計劃僅測序部分的總投資就達(dá)數(shù)億美元,，而這僅僅是基礎(chǔ)投入，無法生成直接利潤,。
“如果把成本降到1萬美元,，將來也許會有更多的人能擁有自己的個人基因組圖譜。”在78歲的諾貝爾獎獲得者沃森看來,，這樣的“夢想”,，估計要到十年以后才可能出現(xiàn)?？铝炙挂差A(yù)言,，伴隨著基因組學(xué)研究的飛速發(fā)展，到２０２０年的時候,，個性化的治療才會成為可能,。想要把基礎(chǔ)研究一步一步推向生活實踐，需要追加的投入將是一個天文數(shù)字,。
但或許到了那時,，人們還不得不面臨一個新的問題――那就是，如何更好地保管,、使用和為這份包含了個體所有遺傳信息資料的“身份證”的主人進(jìn)行資料保密,。另外,，目前實行全球免費共享的人類基因組計劃的全部測序圖，未來一旦出現(xiàn)不同人種之間的醫(yī)學(xué)遺傳細(xì)分圖時,，人類和投資方是否還愿意繼續(xù)執(zhí)行免費共享的標(biāo)準(zhǔn),？――從這些標(biāo)注了不同人種之間遺傳奧秘和致病機理的基因數(shù)據(jù)里，商人可以看到開發(fā)新藥的巨大財源,，統(tǒng)治者可以看到不同人種的生理缺憾,，極端主義者甚至可能引發(fā)人種的優(yōu)劣論……而這一切，將直接沖擊人類倫理的底線,。
