2013年9月底，致力于癌癥個(gè)性化診斷與治療的Foundation Medicine公司在美國(guó)納斯達(dá)克交易所上市。公司提供的是癌癥全基因組測(cè)序服務(wù)，醫(yī)生能夠參照測(cè)序結(jié)果為患者提供針對(duì)性的治療方案。史蒂夫•喬布斯曾使用過這項(xiàng)技術(shù)，使得該公司名聲大噪，可惜的是，這項(xiàng)技術(shù)終究還是不夠成熟，未能挽救他的生命。

應(yīng)用范圍：不于癌癥

癌癥個(gè)性化診斷與治療目前有兩種主要的應(yīng)用，一種是針對(duì)正常人，通過測(cè)定已知的與癌癥相關(guān)的基因序列位點(diǎn)，來推斷其未來罹患某種癌癥的概率。比如，安吉麗娜•朱麗因?yàn)閹в信c遺傳性乳腺癌高度相關(guān)的BRCA1和BRCA2基因突變，在考慮了自己的家族病史后，主動(dòng)進(jìn)行了乳腺切除，以降低患癌風(fēng)險(xiǎn)。另一種是針對(duì)患者，通過測(cè)定某些特定的基因序列位點(diǎn)，來進(jìn)一步細(xì)化所患癌癥的類型，從而在一系列的抗癌藥物或治療方案中找到對(duì)特定患者zui為有效的藥物或方案，喬布斯曾經(jīng)的嘗試就屬于這種個(gè)性化治療。

個(gè)性化診斷與治療并不于癌癥。從2005年開始，全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)就被廣泛應(yīng)用，科學(xué)家試圖找出與各種疾病相關(guān)的基因序列變異。上萬篇的研究論文陸續(xù)報(bào)道了與視網(wǎng)膜黃斑變性、乳腺癌、前列腺癌、白血病、冠心病、肥胖、銀屑病、糖尿病、精神分裂癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的全基因組分析結(jié)果，但是，除了一些遺傳病，絕大多數(shù)疾病的致病原因中，基因序列變異的貢獻(xiàn)很小，因而無法作為有效的診斷標(biāo)記。

在個(gè)性化治療方面，研究者關(guān)注的是患者之間的基因序列差異與藥物敏感性的對(duì)應(yīng)關(guān)系。某些基因位點(diǎn)的差異可能導(dǎo)致某種藥物對(duì)一些樣本更為有效，而另一種藥物對(duì)患有同類疾病的另一些樣本更為有效。這種個(gè)性化藥物反應(yīng)正是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前根據(jù)基因序列判斷個(gè)性化藥物反應(yīng)的診斷能力還很有限，對(duì)個(gè)體化藥物有效性的預(yù)測(cè)結(jié)果還不夠準(zhǔn)確，對(duì)于一般性疾病沒有必要去進(jìn)行個(gè)性化藥物治療，但對(duì)于癌癥等復(fù)雜的致命性疾病，當(dāng)傳統(tǒng)的治療辦法束手無策的時(shí)候，即使當(dāng)前個(gè)體化藥物有效性的檢測(cè)沒那么，也能提供一個(gè)有益的指導(dǎo)，提高致命性疾病的存活率。

前景看好：多個(gè)IT*投資介入

美國(guó)的幾個(gè)IT*對(duì)個(gè)性化診斷與治療技術(shù)較為看好，并拿出真金白銀對(duì)相關(guān)公司進(jìn)行了投資。微軟創(chuàng)始人比爾•蓋茨就擁有Foundation Medicine公司4%的股權(quán)，Google旗下風(fēng)投Google Ventures持有該公司9%的股權(quán)。Google投資的另外一家公司—23andMe也是這個(gè)領(lǐng)域商業(yè)應(yīng)用的*。

23andMe為個(gè)人消費(fèi)者提供基因組檢測(cè)服務(wù)。用戶只要郵寄一小管唾液過去，就能拿到zui多248項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，包括是否患有50種罕見遺傳病的診斷，21種藥物過敏程度的預(yù)測(cè)，120種具有遺傳因素的疾病的患病概率，以及頭發(fā)顏色預(yù)測(cè)、有沒有雀斑基因等一些體征性狀。對(duì)于50種罕見遺傳病，根據(jù)序列位點(diǎn)基本可以確定當(dāng)前或未來是否會(huì)患該種疾病，因?yàn)檫z傳因素在這些疾病中發(fā)揮主導(dǎo)作用。對(duì)于120種具有遺傳因素的常見疾病，由于遺傳因素的貢獻(xiàn)率太低，只能給出一個(gè)患病概率，這個(gè)概率往往很小，多數(shù)都不到1%。應(yīng)該注意的是，這只是遺傳因素貢獻(xiàn)的發(fā)病概率，并沒有考慮環(huán)境因素、個(gè)人行為習(xí)慣等對(duì)患病風(fēng)險(xiǎn)的影響，有可能這些非遺傳因素才是患病與否的關(guān)鍵。

一張圖深入了解23andMe的客戶以及他們的DNA所揭示出的信息，其中可以看出23andMe客戶增長(zhǎng)迅速，特別是價(jià)格降到99美元以后。（點(diǎn)擊查看大圖）

雖然目前23andMe的檢測(cè)指標(biāo)還不夠多，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率也有限，但是從商業(yè)的角度講，99美元的檢測(cè)價(jià)格普通消費(fèi)者可以接受，即使光憑借概念營(yíng)銷也能有不錯(cuò)的市場(chǎng)。打個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确?，?dāng)前的大多數(shù)基因序列位點(diǎn)的檢驗(yàn)與疾病預(yù)測(cè)就好像算命一樣，是一種“信則有，不信則無”的狀態(tài)，無法保證檢測(cè)的準(zhǔn)確率，但是人對(duì)未來與未知的好奇與渴望能為這項(xiàng)技術(shù)撐起一片市場(chǎng)，畢竟，一些古老的算命技術(shù)都能有各自的市場(chǎng)呢。

面臨問題：如何更好理解DNA序列

根據(jù)基因組測(cè)序所進(jìn)行的個(gè)性化診斷與治療，目標(biāo)是把DNA序列與疾病或者體征起來，一方面要求DNA測(cè)序要夠快夠準(zhǔn)確，成本足夠低，另一方面要求能有更好的DNA序列數(shù)據(jù)理解模型，提高從序列到疾病、體征的預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。

DNA測(cè)序是一個(gè)技術(shù)問題，而且技術(shù)已經(jīng)取得了突破。*代測(cè)序技術(shù)發(fā)明于1975年，上個(gè)世紀(jì)末人類基因組計(jì)劃利用該技術(shù)歷時(shí)10多年，花費(fèi)約30億美元完成了人類基因組草圖的繪制。2007年第二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)明，使得基因組測(cè)序的大規(guī)模應(yīng)用成為可能，速度大大提高，成本大大降低。現(xiàn)在個(gè)人全基因組測(cè)序的成本大概在5000美元，23andMe提供的是一系列特定基因位點(diǎn)的檢測(cè)服務(wù)，因而成本更低，可以只用99美元就為消費(fèi)者提供服務(wù)。就在前不久，英國(guó)Oxford Nanopore Technologies公司宣布將在2013年11月底啟動(dòng)其納米孔測(cè)序儀的早期試用計(jì)劃，這項(xiàng)技術(shù)不管是在測(cè)序準(zhǔn)確程度還是在儀器使用便利性方面都有望將測(cè)序應(yīng)用推上一個(gè)新的臺(tái)階。測(cè)序技術(shù)的飛速發(fā)展將推動(dòng)DNA序列數(shù)據(jù)的大量積累，同時(shí)伴隨著相應(yīng)的個(gè)體疾病、體征等數(shù)據(jù)的積累。

當(dāng)數(shù)據(jù)足夠多以后，如何理解這些數(shù)據(jù)就成為關(guān)鍵。理解DNA序列數(shù)據(jù)是一個(gè)艱難的科學(xué)問題，可以說，人類現(xiàn)在只是看到了冰山的一角。各人的DNA序列是如何導(dǎo)致其*體征的，又是如何與各種疾病因素交互作用的，的科學(xué)原理目前還不是很清楚。

科學(xué)家們?yōu)榻鉀Q這個(gè)問題殫精竭智，微觀層面上，一代代分子生物學(xué)家利用基因敲除等技術(shù)逐個(gè)研究基因?qū)ι锉碛^性狀的影響，在很多重要的點(diǎn)上取得了突破，現(xiàn)在到了該把這些點(diǎn)串成一條條線、甚至織成一個(gè)面的時(shí)候，所以宏觀研究在zui近十年開始加速。宏觀層面上，統(tǒng)計(jì)學(xué)等數(shù)據(jù)分析技術(shù)被引入來大規(guī)模系統(tǒng)研究基因序列與生物表型的關(guān)系，但由于從基因到zui終的生物表型經(jīng)歷了轉(zhuǎn)錄、翻譯及各種調(diào)控、分子修飾等一系列復(fù)雜的生物學(xué)過程，在這些過程中，基因與基因、基因與環(huán)境之間又可能存在著各種相互作用，利用相對(duì)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)模型來直接理解首尾兩端數(shù)據(jù)的關(guān)系就面臨著很大的局限性。

加強(qiáng)多變量統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究、發(fā)明更加有效的處理這種復(fù)雜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法是一個(gè)努力的方向，更重要的，還是需要引入有作用機(jī)制的定量模型來理解生命系統(tǒng)是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的，就好像只有理解了電腦是怎樣工作的，才能在電腦發(fā)生故障時(shí)找到出問題的零件。如果只是給出一長(zhǎng)串編程語言的文本和電腦zui終輸出的圖像與聲音，而不知道計(jì)算機(jī)的原理，再強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)方法都是無法把天書般的編程語句與zui終的圖像聲音對(duì)應(yīng)起來的。

當(dāng)前各國(guó)政府都投入巨資在生命科學(xué)領(lǐng)域，就是想早一天解開生命的奧秘，想要像控制飛機(jī)、火箭上天一樣，來對(duì)疾病進(jìn)行的干擾與治療。現(xiàn)在，以Google為代表的IT與互聯(lián)網(wǎng)巨無霸公司也開始嘗試進(jìn)入這一領(lǐng)域，將要豪賭生命醫(yī)學(xué)的未來。除了資金，他們也會(huì)帶來不同于傳統(tǒng)藥企的研發(fā)理念、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、定量建模技術(shù)等新的東西。希望這些新的參與者能夠給生命科學(xué)界帶來新的氣息，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的變革與進(jìn)步。攻克癌癥等復(fù)雜疾病的科研之路漫漫，但人類理性的光輝終將照亮這條求索之路。（轉(zhuǎn)自 生物探索）