用基因預(yù)測疾病，離現(xiàn)實還有多遠？

每個人都需要擁有一張含有個人遺傳信息的“生命說明書”，這些年來，科學家們一直致力于關(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/廣州日報全媒體記者黃嵐

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、是否對煙草上癮、是否比一般人更聰明等這些看不見的特征，其實也隱藏在“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人患病的風險，或許就可以有針對性地采取預(yù)防措施。

大約六年前，科學家首次揭示了通過遺傳缺陷可以預(yù)測猝死的風險。當時負責該項研究的克爾里·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，更好地定位高危險者，使其獲得更仔細和積極的治療，減少其心臟性猝死的可能。時至今天，“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”，可以提供一個人是否對于患某種特定的遺傳病具有較高的風險。去年，一份發(fā)表于《Cancer Cell》雜志的研究報告顯示，杜克大學醫(yī)學院利用基因組分析手段，深入理解了腸道組織病變對于胃癌發(fā)生的影響，結(jié)果證實遺傳學研究能幫助科學家更好地預(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，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測試來實際預(yù)測，誰將試圖自殺，因為在抑郁癥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。通過對細胞中的DNA信息檢測、分析，人們可以了解自己的基因信息，預(yù)知身體患疾病的風險，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)測是怎么實現(xiàn)的呢？就此話題，記者采訪到中山大學生命科學學院黃盛峰教授。

“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)測個體的疾病發(fā)病率，隨著科學家對于基因的深入了解，如今更多是通過對遺傳物質(zhì)即DNA進行分析來預(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；精準診斷以及各個疾病之間的全基因組關(guān)聯(lián)性研究；表觀遺傳學和經(jīng)典遺傳學相結(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)驗遺傳預(yù)測。服從遺傳規(guī)律，對于以正規(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；而當遺傳不規(guī)則時，則可利用“經(jīng)驗遺傳預(yù)測”大量調(diào)查患者的近親，把實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險嗎？黃教授表示答案是肯定的。

比如說如果一對夫婦生男孩得某種遺傳病的幾率要大，那么醫(yī)生就會建議生女兒，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，黃教授表示，基因檢測也在面對嚴峻的考驗，因為預(yù)測是有風險的，它不能代表現(xiàn)實只是一種可能性。

預(yù)測數(shù)千個基因級遺傳因素，對個體疾病風險的貢獻非常復(fù)雜，這種復(fù)雜性讓科學家們無法以較高的準確性，來對個體的疾病風險進行預(yù)測。因此有專家提出，雖然個人全基因組測序在了解疾病和尋找新療法時已證明相當有效，但大多數(shù)情況下，它并不是能夠預(yù)測一個人將來健康狀況的方法。

“遺傳信息和隨機事件，對于個體的疾病風險影響都很重要，遺傳信息是我們可以較為精準地預(yù)測的，但由于隨機事件我們無法精確地統(tǒng)計與計算，這就給個體疾病風險預(yù)測增加了更多不確定性。遺傳信息會影響隨機事件的發(fā)生，隨機事件也可以一定程度改變遺傳信息的表達，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行預(yù)測，特別是多基因影響的表型，預(yù)測準確率更低”。(隨機事件是一個概率論種的概念，本身是可以有模型來統(tǒng)計的。)

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，也會給預(yù)測增加困難?！熬湍壳皝碚f，基因檢測的臨床實驗還是比較困難的?！秉S教授說道。

溫馨貼士

基因預(yù)測準確度尚待提升

事實證明，最常見的疾病和包括智力在內(nèi)的許多行為和特征，不是一個或幾個基因所造成的，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。

“每個表型與其背后基因型的關(guān)系，都是獨特且各異的，這種關(guān)系隨著深入的科學研究會不斷拓展和改變，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償、逆轉(zhuǎn)或者克制。而這種效應(yīng)是目前研究的難點，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)果可以非常準確；但對于另外一些表型，如身高、肥胖、智商等，若企圖通過基因型的預(yù)測，將會非常不準確。黃教授解釋說，因為這些表型不但基因互作非常復(fù)雜，而且與環(huán)境、營養(yǎng)和母體狀況生活習慣相互作用非常厲害?！笆聦嵣?，我們直覺會發(fā)現(xiàn)，對于這些多基因控制的表型進行更準確的預(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)分析來得更準確。”

我們欣喜地看到，在過去10年里，針對常見疾病的遺傳風險預(yù)測的準確性，得到了明顯地提高，有研究者推測，未來這一準確性還會再繼續(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)測準確度。

不積跬步，無以至千里，所有人類科學的進步都是漫長而艱辛的?；蛟S今日的基因預(yù)測遠非完美，但是在世界上千千萬萬愿意為其付出自己時間和生命的科學家的孕育下，它會像一個孩子一樣從無到有，從稚嫩到成熟，讓人們享受到未來科技的甘露。

未來科學的進步，值得期待。