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基因检测—健康管理与个性化医疗的产业应用前景 基因组医学与个体化医疗 2003年全世界的生物医学领域的科学家们都投身于一场举世瞩目的盛大庆典中这就是DNA双螺旋结构发现50周年。同年与“曼哈顿计划”、“阿波罗计划”齐名的“人类基因组计划”也宣告顺利完成。科学家们第一次得以在基因组水平上对人类自身——特别是疾病的发生——开始深入的研究。“基因组医学”从此诞生这预示着一场将人类基因组和临床医学实践相结合的革命。世界卫生组织预测在20年之内基因组医学将在发达国家得到很大的发展。而科学家预计到2050年一个较全面、完整的以基因组医学为基础的医疗实践和卫生保健体系将有可能在发达国家成为标准和规范应用。 从1865年孟德尔第一次提出遗传法则到20世纪初孟德尔遗传法则被重新认识从DNA为遗传物质基础的研究确立到DNA结构确定、遗传代码阐明从DNA重组技术的发展到自动化程度日益提高的DNA测序技术的建立????一切都为20世纪九十年代人类基因组计划HGP的启动奠定了基础。在完成了人类基因组计划、积累了大量数据之后科学家们面临的挑战是利用人类基因组计划的巨大潜力去改善人类的健康状况并使人类更好地生存探索出一条造福人类健康的崭新途径。 人类遗传学的一大进步是把性状和单个基因联系起来。众所周知基因以及基因产物并非是单独起作用的而是参与在复杂的、相互联系的通路、网络和分子系统中。大部分表型例如普通疾病和对药物的不同反应都是由更复杂的原因所致包括多种遗传因素基因及其产物以及非遗传因素环境因素的交互作用。HGP以及基因组学其他最近及预期的研究成果有助于我们了解遗传因素在人类健康和疾病中的角色精确确定非遗传因素并迅速将新发现用于疾病的预防、诊断和治疗。例如鉴定基因及其路径在健康和疾病中的角色测定它们与环境因素之间的关系发展、评价以及应用以基因组为基础的诊断方法来预测对疾病的易感性预测药物反应疾病的早期诊断疾病在分子水平上的精确分类开发和应用促进基因组信息转化成治疗进步的方法等等。 因此基因组医学的进展将推动人们发展相应的基因组研究方法对人类基因组可遗传变异进行更为深入细致的全面描述和分析。众多因素致使破译基因在人类健康和疾病中的作用变得十分艰难比如从生物角度确定基因型定性、定量地鉴别环境因素的影响产生足够的、有用的基因型信息的技术障碍还有对人进行研究的困难性。但是这个问题是可以通过横向的基因组技术的大力发展来解决。目前科学家们建立起一套人类基因常见差异的细目包括单核苷酸多态性SNPs小的缺失和插入以及其他结构上的不同并致力于寻找不同表型与DNA序列的变异之间的关联。2002年一个公共协作项目——国际HapMap计划启动它的目的是建立人类基因组的不均衡联接模式和单体型用来鉴定携带大量这些模式的遗传变异信息的SNPs从而使更广泛的遗传关联性的研究成为可能它可以用于各种人口、各种相关疾病的全基因组水平上的遗传性研究同时还可用于提高测序和基因型技术使这种研究成为可能。因此HapMap和SNPs将会揭示基因差异与疾病的关系架起联结人类健康与疾病差异的桥梁也将极大程度推动对一般疾病的遗传机制和药物基因组学的研究。 基因检测与个体化用药 “逢药三分毒”这句老话暗示任何一种药物都会有或多或少的副作用。虽然患者们都希望治疗时能“药到病除”但实际上药物副作用对一些患者造成的伤害有时候远远大于药物本身的治疗作用。不同患者对于同一药物的不同反应是临床治疗所关注的一个重要问题。据粗略估计对于一种特定的药物而言只有三分之一的医生处方真正是“对症下药”、“妙手回春”使得患者从中受益剩下的三分之二要么是药物无效要么是药物给患者带来了难以忍受的毒副作用。 据统计资料显示美国每年约有10万人死于药物不良反应约220万人虽然性命没有受到威胁却也承受着药物不良反应带来的毒副作用。全世界每年死亡的人中有1/3死于用药不当而我国每年有近20万人死于药品不良反应、250万人次因用药不当而住院因用药失误而急救的人占急救总数的10。药物不良反应成为除了癌症、脑溢血和心脏病外的第四大死因。出现药物副作用的风险使得医生在对病人进行“行之有效”的治疗方法时慎而又慎。 造成药物副作用的机理有许多其中一种原因是由于药物本身或其代谢物在人体内的停留时间太长代谢过慢从而对人体造成毒害。 绝大部分的药物反应个体差异是由遗传因素造成的。人类基因组计划的深入研究表明人体内的若干个基因与三百种多种常见处方药物阿司匹林、安定、扶他林、芬必得、百忧解、咖啡因、各种抗生素????牛黄、金银花等各种中药????在人体内的代谢密切相关。对于不同人的基因有不同版本导致有些人的身体对特定药物的代谢能力不同从而直接影响药物疗效和毒副作用的强弱——若药物在体内代谢较慢代谢产物不易排出体外容易积聚而引起药物性肝炎严重者则药物中毒死亡若药物在体内代