20歲出頭的瑞貝卡（化名）正在期待和未婚夫的婚禮。然而，母親突然生病住院，打破了她的憧憬。母親被查出患有乳腺癌，并且攜帶BRCA1基因。

BRCA1基因與乳腺癌和卵巢癌的發(fā)病相關(guān)，攜帶者有50%-85%的幾率會發(fā)生乳腺癌。一旦母親攜帶該基因，孩子就有50%的攜帶幾率。瑞貝卡很擔(dān)心自己也攜帶BRCA1基因。所幸的是，目前已經(jīng)可以通過基因檢測的方法，對這類基因突變進(jìn)行診斷。

單基因遺傳病就是由一個基因突變造成的疾病，醫(yī)學(xué)界已確認(rèn)了約3500個這樣的基因，其中，約500個有一定的治療手段，約100個及早治療能有較好的愈合。

目前可以通過基因檢測的方法，對于由單個基因?qū)е碌倪z傳性疾病進(jìn)行診斷，并且已經(jīng)商業(yè)化，有多家商業(yè)公司提供基因檢測服務(wù)。但是，單基因遺傳病僅占疾病中很小的一部分。常見的復(fù)雜疾病，如心腦血管疾病、糖尿病等，發(fā)病受多個基因影響，相關(guān)因素復(fù)雜。單基因檢測無法滿足對這類疾病發(fā)病的預(yù)測。

不過一項約10萬美元的研究資金的揭曉，釋放出一個新的信號：作為基因檢測的更新形態(tài)——個體全基因組檢測已經(jīng)開始融入臨床。這意味著，未來人類可以通過全基因組檢測，來預(yù)防和診斷復(fù)雜疾病。

11月15日，哈佛醫(yī)學(xué)院附屬布萊根婦女醫(yī)院的臨床遺傳學(xué)家羅伯特·格林（Robert C. Green）贏得了10萬美元的研究獎金，用于“BabySeq”項目。該項目將對十名健康的新生兒進(jìn)行全基因組測序，結(jié)果將用來申請數(shù)百萬美元的美國聯(lián)邦經(jīng)費，以系統(tǒng)研究新生兒的基因組測序被引入醫(yī)療后，對其父母產(chǎn)生的種種影響，以及兒科醫(yī)生對這些信息的反應(yīng)和應(yīng)用。

個體基因組的測序被賦予推動轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和個體化醫(yī)療發(fā)展的重大期待，但個體基因組信息的應(yīng)用一直被種種爭議圍繞，其可能帶來的社會、倫理和道德風(fēng)險揮之不去。

1000美元拐點

勝出者格林最驕傲的是，盡管這只是一個小獎項，但“它是由普通民眾評選出來的”。格林對《財經(jīng)》記者說：“由于測序技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于患有遺傳性疾病的新生兒，因此我們很感興趣，希望進(jìn)一步探索未來更多有爭議的問題，比如是否有必要對所有的孩子進(jìn)行基因組測序。”

這筆獎金被賦予了一個動聽的名字：“美好未來”獎（BRIght Futures Prize）。評選的過程并不復(fù)雜。學(xué)界首先選出具有研究前景的備選項目，再由公眾進(jìn)行網(wǎng)上投票。在“BabySeq”項目前期調(diào)研中，115對接受調(diào)查的父母之中，有84%表示對新生兒的基因組測序有興趣。最終，“BabySeq”項目在約6500張選票中奪魁。

“按計劃，首先會對十名健康的新生兒進(jìn)行全基因組測序，然后會對更多的孩子展開測序?！备窳直硎荆Y(jié)果將被用于研究當(dāng)新生兒基因組測序引入醫(yī)療后，有可能對父母、兒科醫(yī)生產(chǎn)生的各種影響。

1953年，詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）發(fā)布了DNA大分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA是由兩條長鏈纏繞而成的大分子，其中共有四種堿基：胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）。所以，基因組信息用這四個字母組成的序列表示。

人體的基因組由23對染色體組成，含有約30億個堿基對。通過使用測序儀器將某個人的基因組所有堿基對信息全部檢測出來的過程被稱為全基因組測序。其操作方法是，把從樣本中提取的DNA隨機打碎成片段，對這些片段進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理。測序儀對這些片段進(jìn)行測序，最終得到全基因組的序列信息。通過對這些數(shù)據(jù)分析，檢測出基因組序列上的差異，用于科學(xué)研究或個人健康服務(wù)。

由于儲存了其編碼在堿基序列中的遺傳信息，基因組是人體結(jié)構(gòu)和功能的藍(lán)圖，從生到死，一直都對人體有著決定性的作用。從個體的基因組信息中可以知道個體是否有先天性的遺傳病，以及罹患某種疾病的風(fēng)險幾率。

如果將一個人的基因組序列信息用二進(jìn)制文件儲存，這個文件的大小將達(dá)到3GB。正是這3GB的數(shù)據(jù)，影響了一個人的膚色、毛發(fā)等體貌特征，同時也影響了癌癥、糖尿病等疾病發(fā)生的可能。

2007年底，第一份商業(yè)性的個人全基因組測序完成，耗資35萬美元。進(jìn)入21世紀(jì)后，全基因組測序的成本和所需時間迅速降低。

由此，“1000美元基因組”旋即被提出，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）投入資金，研究如何降低全基因組測序成本，希望使基因組測序便宜到個人足以負(fù)擔(dān)得起，且讓人們認(rèn)為這筆一生支付一次的開銷是非常值得的。

現(xiàn)在，如果一個人想在中國測一套全基因組數(shù)據(jù)，大約需要3萬元，一到兩個月后就能拿到結(jié)果，而三年前，則需要上百萬元。

目前，國內(nèi)已經(jīng)建立起龐大的測序平臺。深圳華大基因研究院發(fā)言人楊碧澄表示，“華大一天可以測得6TB-7TB的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于把一個人的基因組測2000多遍?！?/p>

至2012年初，個人全基因組測序降到3000美元，需時僅一周時間。當(dāng)初“1000美元基因組”計劃預(yù)計到2014年達(dá)成目標(biāo)，這一目標(biāo)有望在2013年提前實現(xiàn)。

一邊是測序技術(shù)的革新，一邊是研究人員對于基因組研究的逐步深入。2012年9月， DNA元素百科全書（Encyclopedia of DNA Elements， ENCODE）研究團(tuán)隊陸續(xù)對外發(fā)布研究成果表示，通過對DNA各個元件功能的識別，80%的基因元件已經(jīng)和至少一種生化功能聯(lián)系起來，這些發(fā)現(xiàn)為基因及基因組信息的解讀奠定了基礎(chǔ)。

“美好未來”獎更生動地說明普通民眾也非常歡迎這一研究方向。格林判斷，個人全基因組測序?qū)⑹紫缺粦?yīng)用于罕見病患者的診療，這部分研究已經(jīng)開始實施。

基因組解讀瓶頸

瑞貝卡在咨詢了遺傳咨詢師后，去做了BRCA1和BRCA2基因突變檢測。結(jié)果為陰性，這意味著她患乳腺癌的風(fēng)險與常人無異。

對檢測為陽性的患者，醫(yī)生會建議通過一系列的癌癥篩查和預(yù)防性手術(shù)，如雙側(cè)卵巢切除術(shù)，以減小發(fā)病的幾率?！艾F(xiàn)在美國批準(zhǔn)用于臨床的，都是對這類單基因突變的診斷。”美國約翰·霍普金斯大學(xué)布隆伯格公共衛(wèi)生學(xué)院博士生關(guān)悅說。

原因是，在測序做到價低而快捷之后，阻礙全基因組步入臨床的正是對個體基因組信息的解讀能力尚不足夠。為此，2011年底，美國國立衛(wèi)生研究院啟動了“MedSeq”項目，撥款960萬美元，用于全基因組測序臨床應(yīng)用研究。該項目設(shè)想了兩個方向：一個是針對健康人群的疾病預(yù)防，通過基因分析判斷患病風(fēng)險，進(jìn)而采取行動預(yù)防；另一個是針對已經(jīng)患病人群的疾病診斷。

在構(gòu)成遺傳病的四類疾病中，單基因突變、染色體異常和線粒體DNA突變造成的疾病相對罕見。而發(fā)病率高的多因素和多基因復(fù)雜疾病（multifactorial and polygenic disorders），如心腦血管疾病、糖尿病、腫瘤和阿茨海默癥等都是多因素疾病，其發(fā)病往往與多個基因的突變有關(guān)，還與環(huán)境和生活方式等因素相關(guān)。這些疾病雖然在家族中表現(xiàn)出遺傳性，但難以確定其發(fā)病的原因，也沒有有效的治療手段。

盡管艱難， Navigenics，23andMe，deCODE genetics和Pathway Genomics等主流商業(yè)基因檢測公司已接受了這一挑戰(zhàn)，開展了以單核苷酸多態(tài)性（single-nucleotidepolymorphism）和外顯子組（Exome）為主的基因檢測，且已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性。

然而，多項研究表明，市場上領(lǐng)先的商業(yè)基因檢測公司提供給消費者的基因組的解讀結(jié)果并不準(zhǔn)確。

北卡羅來納大學(xué)教堂山分校遺傳學(xué)系教授詹姆斯·埃文斯（James P. Evans）2011年就曾指出，對同一個人患同一種病的風(fēng)險，不同的公司分別給出了“高于平均水平”“低于平均水平”“屬平均水平”的解讀，相差甚遠(yuǎn)。他認(rèn)為，當(dāng)前的知識不足以根據(jù)基因信息預(yù)測疾病風(fēng)險。

在對遺傳信息的解讀方面，這幾家主流商業(yè)基因檢測公司使用的解讀依據(jù)不同而缺乏一致性，這一缺陷限制了其在臨床上的應(yīng)用。

埃文斯認(rèn)為，即便今后有足夠的知識可以從遺傳學(xué)分析推導(dǎo)疾病風(fēng)險，其臨床應(yīng)用價值也存疑，因為大多數(shù)疾病的發(fā)生都是由多種因素引起。無論如何，“當(dāng)基因組測序步入臨床，建立一個系統(tǒng)，對該技術(shù)進(jìn)行規(guī)范，顯得尤為迫切”。格林說。

美國國立衛(wèi)生研究院，早早覺察到了這一趨勢。啟動“MedSeq”項目的目的就含有，規(guī)范基因組測序的臨床應(yīng)用，提前了解并解決未來全基因組普及化可能帶來的問題。

信息安全的邊界

瑞貝卡在接受基因檢測之前，內(nèi)心十分煎熬。因為不知道自己以及未婚夫是否做好了迎接“壞消息”的準(zhǔn)備?！拔覀冊诮o她做遺傳咨詢的時候，就討論了她和未婚夫的關(guān)系、溝通模式，以及兩人對生孩子的規(guī)劃等問題?！标P(guān)悅表示，遺傳咨詢師永遠(yuǎn)不會代替病人作決定，但是會為病人分析多種可能。

人類基因組測序在面臨技術(shù)挑戰(zhàn)的同時，倫理、法律和社會難題也隨之而來。

在實際臨床應(yīng)用中，遺傳咨詢師（Genetic Counselor）可以負(fù)責(zé)對個人或家庭解釋基因組信息。例如，“MedSeq”的項目主管就是一位遺傳咨詢師。按照美國遺傳咨詢師協(xié)會（National Society of Genetic Counselors）對遺傳咨詢師的定義，遺傳咨詢師的職責(zé)之一，就是要充分運用信息，協(xié)助患者或家庭作出決定、應(yīng)對風(fēng)險。

“曾經(jīng)有一個患者，獲知親屬患了癌癥，于是他非常焦急地要求接受基因檢測，非留下血樣不可”。在和患者交談的過程中，關(guān)悅發(fā)現(xiàn)，這名患者已經(jīng)不能夠理智地作決定，完全沒有考慮基因檢測結(jié)果對他和家人的影響?！拔覀儐査?，如果檢測是陽性你打算怎么辦？那名患者表示‘不知道’?！庇谑?，關(guān)悅和另一位遺傳咨詢師決定，暫時不為這名患者做基因檢測。

美國的遺傳咨詢師需要獲得由美國遺傳咨詢師委員會（American Board of Genetic Counseling）頒發(fā)的證書。該機構(gòu)負(fù)責(zé)對美國及加拿大地區(qū)的遺傳咨詢師的專業(yè)性進(jìn)行審核。美國食品和藥品管理局（FDA）對基因檢測實驗室進(jìn)行質(zhì)量把控，要求實驗室符合《臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)》（Clinical Laboratory Improvement Amendments，CLIA）。

“遺傳咨詢師與客戶之間并沒有特殊的保密協(xié)議，完全遵照一般醫(yī)生的職業(yè)規(guī)范，尊重病人隱私，并為其保密?！?/p>

美國當(dāng)局仍然擔(dān)憂基因信息被濫用的可能。2008年，布什政府頒布了《基因信息歧視排除法案》（GINA），禁止保險公司和各種團(tuán)體健康計劃僅僅基于遺傳信息，拒絕健康的個人投保，或者向他們收取高于其他人的保險費。此外，它還禁止雇主在聘用、解聘或者人事更迭中利用遺傳信息。

基因組檢測信息的問題也引起了中國專家的注意。北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)社會科學(xué)系副教授張新慶表示，通過遺傳信息，橫向可以推知家庭成員的情況，縱向可以推知后代的情況。遺傳信息不能簡單等同于診療信息，它具有遺傳的特性。

“比如你篩查出一種遺傳性疾病的情況，你是否應(yīng)該告訴你的親屬？而你的親屬是否希望知道這一信息？”張新慶說，“遺傳信息不僅僅與本人相關(guān)，與他人也存在一定的共享關(guān)系。如何界定保密的范圍，就是一個重要的問題?！?/p>