凤凰卫视《生命密码》|2016-03-12生命密码 精准医学读心术
  人为什么会突然猝死?什么是精准医疗?如何运用精准医疗对疾病进行预知、预防、个性化治疗?
  本期节目由中国医学科学院、北京协和医学院惠汝太教授,王晨光教授,百世诺(北京)医学检验所刘哲博士,中国科学院计算技术研究所赵屹博士四位专家,为您详细讲精准医疗的发展历史,如何对心血管疾病进行诊疗并解读基因测序数据。
读心术之精准医疗
  中国的心血管病人超过了3亿。
  近两三年,马拉松赛场上猝死的运动员达到8人。
  大部分的突然猝死,都是因为心脏病,而百分之七八十的心脏病,都是基因突变引起的。
  基因,是生命的源代码。生老病死的终极秘密,都蕴藏并且体现在基因当中。
  “心病”应该怎么治?
  本期《生命密码》带你走进读心术,解密基因的密码。
  从对症治疗,到对根下药
  现在基因科学的发展,让我们在面对心血管疾病的时候有了全新的治疗手段:精准医疗。那就是,找到发生问题最根本的基因,精准到这个基因,进而采取治疗措施。
  惠汝太,心血管疾病专家,中国医学科学院教授
  惠汝太:现在的对症治疗,比如针对心脏病、动脉硬化,放一个支架或换一个血管,实际都没有深究到引起(心脏病或是动脉硬化)的根本原因,而精准医疗就是除根。
  比如说原来的用药,只对20%的人有效,对80%的人无效。但目前就是大撒网,一个型号的东西,就像卖鞋一样,所有人都穿42号,肯定有人合适,有人不合适。精准医疗通俗的说法就是,来了先量量脚,根据每个人的脚,选合适的治疗,选合适的药物。这在预防疾病上面也有很大的意义,例如在攻克遗传病上面,我们就可以进行“选择性生育”。
  惠汝太:这种基因突变引起来的这个病(肥厚性心肌病),遗传的概率,也就是传给下一代的概率是50%,也就是怀孕十次有五次可能会遗传到这个突变的基因。
  所以这样,我们就首先第一步进行抽血,测基因,观察是哪个基因的突变引起的。找到突变以后,我们跟生殖中心的大夫一起,做试管婴儿,发育到十个细胞的时候,取一个细胞来看,观察这个细胞有没有带突变,如果带着突变就扔了,没有带突变就移到宫腔里。这样我们就从根上给取消了,再生下来的孩子就是健康的孩子了。
  单晓帆:基因这么小,具体治疗要怎么治?
  惠汝太:目前在临床上还没有办法能够改变这个突变的基因,但是基因引发的一系列的反应病状都有一个通路,可以通过改变这个基因突变后引起的信号通路,进行治疗。
  像甲状腺癌,肺癌,乳腺癌都有十几个靶向药物,根据本身携带的不同的基因突变,选择不同的突变基因对应的敏感药物。这些敏感药物通常是都用在基因的下游,基因突变可以通过信使RNA,到蛋白质,最后到信号通路,我们要做的事情就是在某一个点阻断它,把这个通路断开,那么后面的病症就不会出现。
  精准医疗哪儿来的?怎么用?
  刘哲,百世诺(北京)医学检验所博士
  刘哲:精准医学的发展,并不是一个新概念,从医学诞生的那一天起,精准其实就是它的方向。因为对于医生来说,这个就是他的一个追求。
  但是每一个医学时代,医生能够达到的精准的程度和他所拥有的工具是密切相关的。从听诊器,心电图,X光片,到核磁共振,精准的工具在不断地变化。因此整个医学精准的程度也在不断地提高。
  现在,基因检测提供了一个,应该说是前所未有的丰富的诊断信息,所以对医生来讲,这是一个非常有力的工具。
  最早,人类基因组计划用了13年时间,花费27亿美金,完成了一个基因组的测序。即使是到2001年,美国用了十年,完成了第一个完整人类的基因组测序,也花费了1亿美金。
  而现在,用速度最快的测序仪,一天左右就可以测出一个人的基因组,成本最低可以降到1000多美元。比起早期,已经是10万倍的下降。因此基因测序的发展速度非常快,未来有很大期望可以更多地应用到临床上来。
  刘哲:去年初的时候,奥巴马在国会咨文当中提出了美国的精准医学计划,提到了两个挺振奋人心的具体目标。一个是要把这个癌症的治疗匹配到基因型,就像输血的时候要去匹配血型一样。
  单晓帆:意思就是,以后我们去医院,比如现在都是量一下体温,化验,以后就会加一项,验个基因。
  刘哲:对,验个基因,这样才能够保证治疗方案是准确无误的。
  另外一个目标就是扩展,不仅是针对肿瘤,所有的用药都要有一个精准的定量。
  因为人对药物的反应,和酒量的大小是一个道理。酒量有大小,对药物的反应,接受的程度,也是有大有小。这样的话,我们需要把所有的用药做到什么程度呢?就像去医院测体温这样,常规化。测了基因之后,用药的剂量才能够确定。
  刘哲:我们国家心源性猝死的案例非常多,2009年的统计数字接近60万,这和2015年统计的癌症死亡人数第一位的肺癌是相当的。
  心源性猝死还有一个特点,和年龄,从事的工作,包括基础的健康状况,并没有必然的联系。很多情况下它首发的症状就是猝死,并且很多是和基因相关的单基因遗传病。
  举个例子,正常人的基因型,它像一个皮筋,你拉扯它,它是有一定的承受力的。但是如果是一个有基因缺陷的人,他的基因上实际上是有一个小的口子,平时如果不去用力地拽它,是看不到的,但是这个缺陷却是存在的。如果在一些外界环境的诱发之下,或者过度地去使用它,它就比较容易断掉。
  现在针对这一类疾病,很多情况下可以查明它的致病基因。只要查出来,再有针对性地进行医疗干预,是可以避免这种猝死的发生的。
  基因测序:读懂基因密码的工具
  精准医学发展的趋势是要做到治疗个体化,而测序仪就是专门破解基因密码的。
  测序完成之后,对得到的一串编码,进行信息的分析、比对。例如和正常人相比,哪里发生了突变。突变的这个位点,到底会带来什么样的后果,以及怎么来处理。
  赵屹,中国科学院计算机技术研究所研究员
  赵屹:目前这个行业分为三个部分,第一步就是基因测序,需要测序仪来快速地把人体的DNA变成数字化的信号。
  第二步需要高性能的服务器加上这些变形的计算算法,快速和准确地把数据然后分析出来。
  第三步是解读,要把这些数据找到的不同的突变跟已有的数据库进行比对,这样才能判断出这个人是否有跟基因相关的一些疾病。
  最后再通过一些软件,把这些大量的基因测序的数据变成医生最后能看到的报告。
  因为测序的数据非常大,每个人的全基因组测序基本上需要100G的数据,几百台服务器同时工作,所以一份简单的报告背后其实是蕴含着这样的运算支持。
  最终呈现出的报告可以提供给医生一个很直观的结果。比如一共检测了多少个基因,一共发现了多少个突变,每个区域测了有多少的深度,每个染色体上有多少个基因,以及病人的诊断病史,症状,家庭史,用药史,体格检查等等文献资料,医生都可以获得。
  根据提供的这些材料,医来再做筛选,产生最后的诊断报告。同样,不仅仅是对医生,对于一些最终的用户,比如真正的患者,也可以直接登录这个平台上看到自己的报告。
  赵屹:目前,大部分的基因数据都来自欧美,而中国人跟欧美的人种上,基因差距则非常大,对有些疾病,比如肿瘤、遗传病的易感性也完全不一样。
  现在中科院启动了一个万人基因组计划,收集一万个健康人的所有组学,包括基因组,转录组,蛋白组,并加上临床体检的资料。
  国家也从上个月提出精准医疗的项目申请指南,要建立一个百万人群基因库。这个人群是足够代表中国人群的一个基因库,差不多需要5年时间能全部完成,来提供给全国的科研单位做研究。
  单晓帆:这不是一两个单位可以完成的,而是需要大家的共同协调。5年以后完成这个基因库的建造,我们前往精准医疗的道路会越来越顺畅。