若干年前曾經(jīng)引起過(guò)世界轟動(dòng)的人類基因組計(jì)劃,，在今天的國(guó)人看來(lái)，已不是什么陌生的詞匯,。但論及基因組計(jì)劃以及基因研究在具體醫(yī)學(xué)和生活領(lǐng)域的運(yùn)用,，大多數(shù)人至今還一臉茫然,。
作為一項(xiàng)舉世矚目,、越國(guó)界、跨世紀(jì)的科學(xué)壯舉,，人類基因組計(jì)劃和“曼哈頓原子彈工程”和“阿波羅登月計(jì)劃”一起,，被并稱為“20世紀(jì)三大科學(xué)工程”,?？蛇@項(xiàng)針對(duì)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(shí)踐,，從而真正造福人類健康？它的揭密又是否會(huì)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(shí)踐中運(yùn)用的茫然，或許事出有因。因?yàn)楸M管幾乎每一天的每一時(shí)每一分每一秒,，全球的科學(xué)家們都在為此工作,，基因測(cè)序機(jī)器也在飛速地運(yùn)轉(zhuǎn)。但面對(duì)人類身上這10萬(wàn)個(gè)基因30億個(gè)堿基對(duì),，要真正破解人類生老病死的奧秘,，并且找出它們各自所對(duì)應(yīng)的遺傳機(jī)理，這項(xiàng)浩大的工程才剛剛開始,。
2001年,，人類基因組計(jì)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(shí)才能真正為人類提供現(xiàn)實(shí)服務(wù),？成為社會(huì)各界爭(zhēng)論的話題。
“事實(shí)上,，最近5年來(lái)我們正著力于精細(xì)圖的繪制工作,。”中國(guó)基因測(cè)序計(jì)劃的領(lǐng)軍人物之一汪建說(shuō),，“每一個(gè)染色體一個(gè)一個(gè)基因的全部破解,，即便到今天也沒(méi)有完成。”為了應(yīng)對(duì)各界的質(zhì)疑和爭(zhēng)論，也為了科學(xué)研究早日服務(wù)于實(shí)踐生活,，今年10月,，國(guó)際人類基因組計(jì)劃的領(lǐng)軍人物再聚杭州，共同探討基因組學(xué)的未來(lái)發(fā)展方向,，以及與這一計(jì)劃相關(guān)的學(xué)科的科研進(jìn)展和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),，并試圖為基因組學(xué)研究真正造福人類健康列出“時(shí)間表”。此時(shí),，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(huì)上，人類基因組計(jì)劃宣布了過(guò)去5年開始的一項(xiàng)新工作――完成一個(gè)多人種相互對(duì)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(jì)劃真正向醫(yī)學(xué)實(shí)踐邁進(jìn)的標(biāo)志,。
這項(xiàng)計(jì)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(guò)遺傳基因的彼此對(duì)照,，比較這些不同的種群在人類進(jìn)化過(guò)程中存在的結(jié)構(gòu)不同,?？茖W(xué)家們希望通過(guò)比較，了解這些人種結(jié)構(gòu)的不同能否對(duì)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(shuō),，這是人類基因組計(jì)劃在“人類基因組序列框架圖發(fā)表5年以來(lái)，所做的最重要的一件事情,。”醫(yī)學(xué)基因組學(xué)是個(gè)體化醫(yī)療的基礎(chǔ),。汪建說(shuō),，這項(xiàng)研究將從基因的層面，探究個(gè)體對(duì)糖尿病,、腫瘤等疾病是否敏感以及個(gè)體患上某種疾病的幾率。
汪建說(shuō),，過(guò)去5年,，科學(xué)家們一直試著解決這樣的問(wèn)題，但在不同的人種之間,，情況千差萬(wàn)別,。“相對(duì)于30多億的種群人口而言,，我們僅僅選擇了四個(gè)種群中不多的人來(lái)做比較試驗(yàn),，因此并不能完整地代表每個(gè)人種的基因組狀況,。” 汪建說(shuō)，“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?cè)诔錾熬捅桓改赣H的遺傳鎖定的,。”他認(rèn)為,，人類基因組計(jì)劃要解決這個(gè)難題,，需要對(duì)成千上萬(wàn)個(gè)體進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的社會(huì)調(diào)查和精確測(cè)算,，工程浩大。
不過(guò),，就目前的研究來(lái)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(guó)際基因組學(xué)大會(huì)上稱,，腫瘤通常是DNA受損后,，健康細(xì)胞產(chǎn)生缺陷并無(wú)限制分裂導(dǎo)致的，因此,，通過(guò)解讀人類基因的遺傳機(jī)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(huì)因?yàn)榛蚣夹g(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(duì)照,，幫助找到疾病發(fā)病的機(jī)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(jì)劃的靈魂人物,。他相信，不久的將來(lái),，基因技術(shù)即將為人類健康提供巨大保障,。
癌癥基因組計(jì)劃啟動(dòng) 中國(guó)受邀再度加盟
科學(xué)家們?cè)诳茖W(xué)向?qū)嵺`的邁進(jìn)過(guò)程中，所作的努力還不止這些,。在人類基因組計(jì)劃草圖和詳細(xì)圖基礎(chǔ)上,，美英兩國(guó)又于3個(gè)月前，啟動(dòng)了癌癥基因組計(jì)劃,。
國(guó)際人類基因組計(jì)劃總協(xié)調(diào)人弗朗西斯·柯林斯透露,，癌癥基因組計(jì)劃總投資１億美元,，作為一項(xiàng)前所未有的創(chuàng)新性研究計(jì)劃,，這項(xiàng)研究在初期將主要針對(duì)腦癌,、肺癌和卵巢癌三種疾病開展――這也是美國(guó)發(fā)病率最高的癌癥疾病,。
柯林斯說(shuō)，這項(xiàng)計(jì)劃的規(guī)模,、工作量和創(chuàng)新程度將會(huì)是人類基因組計(jì)劃的１０００倍甚至１００００倍,。“因?yàn)槿祟惢蚪M計(jì)劃只是對(duì)一位白人的基因進(jìn)行解碼,，而該計(jì)劃在每種研究的癌癥中都會(huì)收集至少幾百個(gè)樣本,，每個(gè)樣本都會(huì)被精細(xì)分析進(jìn)而找出致癌的真正原因。”這位來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院國(guó)家人類基因組研究中心的主任說(shuō),，目前他們已向中國(guó)發(fā)出正式邀請(qǐng),，并且相信“中國(guó)會(huì)成為癌癥基因組計(jì)劃的主要參與者與重要貢獻(xiàn)者”,。
中方對(duì)此表現(xiàn)出了積極的態(tài)度,。人類基因組計(jì)劃中國(guó)部分負(fù)責(zé)人、中科院北京基因組研究所所長(zhǎng),、華大基因研究中心主任楊煥明說(shuō),，中國(guó)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(jì)劃網(wǎng)站上發(fā)布,，并且得到了國(guó)內(nèi)科學(xué)界前所未有的支持,。
在中方的設(shè)計(jì)方案中,，中國(guó)計(jì)劃與美國(guó)開展合作聯(lián)系主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是延續(xù)美國(guó)已經(jīng)開展的研究項(xiàng)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(shí)具有人種特異性,。二是針對(duì)美國(guó)尚未開展研究,，而在中國(guó)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(wèn)題,。
楊煥明說(shuō)，中國(guó)目前還沒(méi)有明確對(duì)具體哪個(gè)腫瘤開展研究,，但是研究對(duì)象至少要俱備４個(gè)技術(shù)上的要求：發(fā)病率比較高,、危害比較大、增長(zhǎng)速度最快的腫瘤,；具有一定中國(guó)特點(diǎn),，在中國(guó)發(fā)病率比較高的腫瘤；原來(lái)研究基礎(chǔ)比較好的腫瘤,；以及確實(shí)能幫助闡明腫瘤的發(fā)生與發(fā)展機(jī)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(jì)劃尚未形成像人類基因組計(jì)劃那樣,，有明確參與國(guó)家、每個(gè)國(guó)家承擔(dān)多少任務(wù)的具體計(jì)劃,，但柯林斯堅(jiān)定地表示,，他們將像上次的人類基因組計(jì)劃合作一樣，將此次癌癥基因組計(jì)劃做成一個(gè)有國(guó)際影響力和關(guān)注度的國(guó)際項(xiàng)目,。而詹姆斯·沃森也熱切地表示,，“中國(guó)的加入將引起美國(guó)乃至世界對(duì)這個(gè)計(jì)劃的進(jìn)一步重視。”
龐大工程亟待財(cái)力支持 基因身份證未來(lái)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(huì)開出一個(gè)基因門診,。坐鎮(zhèn)門診的祁鳴教授當(dāng)天的任務(wù)就是：對(duì)前來(lái)求診的患者,，開展基因診斷和基因檢測(cè)。和以往遺傳門診主要診斷遺傳病不同,，“基因門診”主要針對(duì)和基因有關(guān)的大部分疾病進(jìn)行輔助式診斷,。
“我們通過(guò)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(lái)的祁鳴說(shuō),，目前門診主要對(duì)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(cè)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(zhǎng)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(xiǎn)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(guó)著名生物學(xué)家談家楨院士,、美國(guó)人類遺傳學(xué)學(xué)會(huì)前主席彼得·拜耳斯教授和美國(guó)“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)之父”安諾·莫圖斯凱院士,，并獲美國(guó)臨床分子遺傳學(xué)行醫(yī)執(zhí)照,。他說(shuō)，近年來(lái),，在美,、英等國(guó)，科學(xué)家嘗試將基因檢測(cè)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(shí)驗(yàn)室,，這些機(jī)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(fèi)用的人服務(wù),。而在中國(guó),，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(cè),。預(yù)測(cè)或診斷某種疾病，有時(shí)候需要對(duì)多種相關(guān)基因進(jìn)行檢測(cè),。祁鳴承認(rèn),，因?yàn)閮r(jià)格高昂，許多有意者不得不望而卻步,。
而相對(duì)于解碼人類個(gè)體全部基因奧秘的“基因身份證”,，祁鳴所開展的門診檢測(cè)的收費(fèi)就簡(jiǎn)直是小巫見大巫了。人類基因組約有３０億個(gè)堿基對(duì),，雖然測(cè)序成本一直在下降,，但是測(cè)定一個(gè)人的全基因組圖譜，成本仍然十分昂貴,。根據(jù)估計(jì),，目前完成一套全基因組圖譜的測(cè)定，大約需要至少花費(fèi)10萬(wàn)美元,。
其實(shí)早在人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)之時(shí),，就有人質(zhì)疑其投入和產(chǎn)出之間的比例。人類基因組計(jì)劃僅測(cè)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(wú)法生成直接利潤(rùn)。
“如果把成本降到1萬(wàn)美元,，將來(lái)也許會(huì)有更多的人能擁有自己的個(gè)人基因組圖譜,。”在78歲的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者沃森看來(lái)，這樣的“夢(mèng)想”,，估計(jì)要到十年以后才可能出現(xiàn),。柯林斯也預(yù)言，伴隨著基因組學(xué)研究的飛速發(fā)展,，到２０２０年的時(shí)候,，個(gè)性化的治療才會(huì)成為可能。想要把基礎(chǔ)研究一步一步推向生活實(shí)踐,，需要追加的投入將是一個(gè)天文數(shù)字,。
但或許到了那時(shí)，人們還不得不面臨一個(gè)新的問(wèn)題――那就是,，如何更好地保管,、使用和為這份包含了個(gè)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(shí)行全球免費(fèi)共享的人類基因組計(jì)劃的全部測(cè)序圖,，未來(lái)一旦出現(xiàn)不同人種之間的醫(yī)學(xué)遺傳細(xì)分圖時(shí)，人類和投資方是否還愿意繼續(xù)執(zhí)行免費(fèi)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(jī)理的基因數(shù)據(jù)里,，商人可以看到開發(fā)新藥的巨大財(cái)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,。
