彭智宇,華大基因股份公司副總裁,全國(guó)首家遺傳病專業(yè)咨詢與交流服務(wù)平臺(tái)“同并相聯(lián)”網(wǎng)站創(chuàng)始人,F(xiàn)rontiers in Genomics Assay Technology學(xué)術(shù)期刊副編輯,廣州市腫瘤貫穿組學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。先后主持和參與了863計(jì)劃、973計(jì)劃、ICGC國(guó)際腫瘤基因組項(xiàng)目等重大科研項(xiàng)目。
分享主題:基因檢測(cè)與大數(shù)據(jù)
下面是彭智宇在鈦坦白分享的干貨,由鈦媒體整理:
什么叫基因呢?基因的英文是gene,翻譯過來(lái)就是基因,生命的基本要素。這個(gè)詞翻譯的非常好,音和譯是一樣的。
基因有兩個(gè)要素——遺傳和變異。遺傳就是我們常講的“種瓜得瓜,種豆得豆”,而變異則指的是豬一窩生九個(gè)仔,個(gè)個(gè)都不一樣。人和人的變異也不一樣,高的可以像姚明一樣很高,矮的很矮,但是在基因這個(gè)層面他們的差異不會(huì)超過0.5%。我們講人不可貌像,基因可以決定拇指能不能彎,眼睛是單眼皮還是雙眼皮,舌頭能不能卷。
基因伴隨著人的一生,有一個(gè)說(shuō)法是生老病死大概50%和基因相關(guān)。從出生到衰老的很多疾病,比如說(shuō)不孕不育、出生缺陷、腫瘤、代謝、心腦血管病等等,都和基因相關(guān)。
那么就有人問了:“既然基因那么有用,為什么我們感覺不到呢?”其實(shí)這個(gè)問題很好回答。第一個(gè)人類基因組測(cè)定是在2000年,當(dāng)時(shí)花了30億美金,而且只測(cè)了一個(gè)人的基因組。當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)花費(fèi)的成本很高,而且運(yùn)算的性能還不如今天的手機(jī),而今天測(cè)一個(gè)人的基因組只需要不到7000塊錢。只有足夠便宜,基因測(cè)序才能應(yīng)用到生活中。
現(xiàn)階段基因檢測(cè)能為老百姓做什么?
第一個(gè)例子:無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè),篩查唐氏綜合征
生小孩的時(shí)候都會(huì)做產(chǎn)檢。有一種病叫唐氏綜合征,它伴有五官畸形、四肢畸形和智力障礙,目前沒有很好的治療辦法,預(yù)防該疾病最好的方法就是產(chǎn)前篩查和診斷。以前,傳統(tǒng)的唐氏綜合征篩查是通過血清學(xué)指標(biāo)進(jìn)行判斷,但是該方法假陽(yáng)性率相對(duì)比較高,在高風(fēng)險(xiǎn)樣本中的假陽(yáng)性率達(dá)到98%以上。也就是說(shuō)在高風(fēng)險(xiǎn)的人群中,有98%的疑似患者經(jīng)過下一步診斷都不是唐氏綜合征。確診用什么辦法呢?羊水穿刺。羊水穿刺是使用很長(zhǎng)的一根針扎到肚子里面,收集胎兒樣本,然后進(jìn)行分析。這種檢測(cè)方法雖然準(zhǔn)確,但是流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)大概是1%。
有沒有一個(gè)辦法可以保證高準(zhǔn)確率,又不會(huì)對(duì)孕婦和胎兒造成風(fēng)險(xiǎn)呢?這種方法就是無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)。
1947年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)外周血中存在游離的DNA。1997年,香港科學(xué)家盧煜明發(fā)現(xiàn)在母血當(dāng)中出現(xiàn)胎兒游離的DNA。以這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ),結(jié)合2005年出現(xiàn)的高通量測(cè)序技術(shù),華大基因在2006年搭建了一個(gè)高通量測(cè)序平臺(tái),2008年開始做研發(fā),建立了無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)的方法。2010年我們啟動(dòng)了臨床試驗(yàn)。
截止至今年3月,華大基因的這項(xiàng)檢測(cè)產(chǎn)品的樣本數(shù)已經(jīng)超過了100萬(wàn)。目前,全球的無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)樣本數(shù)在400萬(wàn)左右,其中200萬(wàn)在中國(guó),而這200萬(wàn)中的100萬(wàn)以上在華大基因。
第二個(gè)例子:明確致病基因,治療先天性黑內(nèi)障
對(duì)眼盲的患者來(lái)說(shuō),看得見可能是一個(gè)奢望,但是如果不是如果,而是真的可以再看見呢?美國(guó)的一個(gè)小男孩,在2000年出生的時(shí)候就患有先天性黑內(nèi)障,8歲的時(shí)候全盲。在接受基因治療一年之后,視力得到顯著改善,可以讀書和玩球。
基因治療的前提就是明確致病基因。同樣是先天性黑內(nèi)障,另外一個(gè)叫凱文的小男孩,出生的時(shí)候就被發(fā)現(xiàn)有先天性黑內(nèi)障的疑似癥狀,但是查了相關(guān)的17個(gè)基因都沒有找到致病突變。他的醫(yī)生在2011年的時(shí)候找到華大基因,通過跟我們合作,進(jìn)行全外顯子組測(cè)序,找到了2000多個(gè)沒有被報(bào)道過的變異,這2000多個(gè)變異怎么樣定位到最終的一個(gè)致病基因上,后面我會(huì)通過大數(shù)據(jù)分析的例子來(lái)說(shuō)明。通過全基因組測(cè)序幫助醫(yī)生迅速地找到了致病基因,相關(guān)的結(jié)果發(fā)表在Nature Genetics上。2014年7月,這個(gè)小男孩已經(jīng)處于基因治療的臨床前階段,這就是基因科技帶來(lái)的新發(fā)現(xiàn)和新希望。