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从科学的角度谈基因检测的真实意义
2019-12-28 10:22:46
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安亿问基因

从科学的角度谈基因检测的真实意义 


目前在临床领域中,基因检测应用于辅助临床诊断,主要体现在遗传病检测 、遗传性肿瘤检测、个体化用药、病原微生物基因检测以及药物基因组检测等方面,其中最为成熟且最具代表性的基因检测服务是无创产前基因检测,这些都可以归为基因检测范畴。安亿问基因


基因检测,是一项新兴技术,而新生事物最初的产生、发展往往都伴随着质疑声,在某种程度上讲,这种质疑声是推动其持续发展的一种动力。对待基因检测我们应持有理性的态度,基于科学的认知去更好的了解它才能形成独立的判断,更好的帮助自己或他人。


了解基因检测,绕不开的遗传学知识


要正确认识基因检测,有必要先了解以下基本遗传学常识。


遗传病是指由遗传物质发生改变而引起或由致病基因所控制的疾病。其主要类型包括:单基因遗传病、多基因遗传病、染色体遗传病、线粒体遗传病和体细胞遗传病,前三种遗传病最为常见,此处我们着重讨论前两项。


单基因遗传病 (以下简称“单病”),由单个基因突变引起,突变基因可发生在常染色体或性染色体上,呈显性或隐性。单病通常呈现特征性的家系传递模式。常见的单病有地中海贫血、白化病、苯丙酮尿症、红绿色盲、血友病等。这类疾病的发生由等位基因所控制,多数无法治愈,有个别疾病可以通过后天干预根治。所以,预防胜于治疗,做好孕前基因筛查是预防单病的有效手段。


目前在发达国家,基因检测已普遍用于单病的诊断和遗传咨询,通过对受检者的某一特定基因或其转录物进行分析,即能检出病人家系中的致病基因携带者或高危个体,这有效地降低了这些疾病的发生率。另外,通过基因检测对单病进行群体筛查,可以确定疾病类型,提高防治水平,从而改善疾病结局。但同时我们也要正视当前的局限性,由于机制不明,通过基因检测对携带可疑致病突变的未发病家庭存在解读困难。这提示我们,基因检测技术主要用于辅助临床诊断,检测结果并不一定能完全指导治疗方案。


多基因遗传病,指遗传信息通过两对及两对以上致病基因的累积效应所致的遗传病,其遗传效应较多地受环境因素的影响,其又被称为复杂疾病。有关多基因遗传病的几个关键概念如下:


多基因遗传病常常是环境与遗传交互作用的结果。高血压、糖尿病、肿瘤、精神类疾病以及多种先天畸形综合征等大多数呈多基因遗传。这些疾病长久以来都是医学研究中的难题,也是遗传学研究者最大的挑战,主要因为要找到并验证哪些基因参与了疾病的最终产生十分困难。目前科学家对于自身基因组的研究还处于起步阶段,只有部分基因与疾病之间的因果关系较为清楚,但对于许多复杂疾病,基因检测的其中一项意义在于:通过对测序结果进行遗传学和统计学分析,找出基因与疾病之间的相关性,然后利用这些信息来筛查患者亲属,以发现具有该疾病的高危风险人群,并帮助其尽早管理自己的病情。


洞悉基因检测,离不开科学前沿进展


以上给大家科普了遗传学的一些基本知识,下面再通过一组科学研究进展向大家介绍基因检测对于我们的意义。


基因检测对单病患者的意义


Leber先天性黑蒙症 (Leber Congenital Amaurosis, LCA) 是发生最早、最严重的遗传性视网膜病变,也是导致儿童先天性盲的主要疾病 (占20%),全球范围内LCA的发病率为2-3/10万[1]。迄今为止,得到研究证实的、与该疾病相关的基因有25个[2]。


目前,超70%的LCA确诊患者可通过基因检测明确病因,其中由RPE65基因突变导致的LCA2型已有与基因治疗相关的临床研究,该基因疗法能使患者视觉功能得到改善,有望成为第一个获FDA批准的基因疗法[3]。


基因检测对肿瘤患者的意义


目前肿瘤基因检测的具体应用方向包括:靶向用药基因检测、化疗用药疗效检测、肿瘤易感基因检测以及肿瘤早筛等。


靶向用药基因检测,即通过基因检测了解肿瘤患者体内的基因突变情况,为患者提供有针对性的药物治疗方案,这类检测基于充足的临床数据,从检测技术层面和后续解读层面都相对成熟,例如,EGFR突变—肺癌EGFR-TKIs(表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂)药物。


化疗用药疗效检测,此类检测中基因相关的信号通路相对清楚,而且有充足的临床数据支撑,因此,这类检测的应用也相对成熟。例如,ERCC1基因(切除修复交叉互补基因1)表达—铂类药物。


已知基因变异与肿瘤产生存在关联度上的差异,关联度高的可归为肿瘤遗传基因检测,比如,BRCA1/2基因—遗传性乳腺癌/卵巢癌,这类基因在国外的研究数据相对较多,国内也在快速发展的起步阶段,从检测技术水平上说没有难点,最关键的是需要尽快建立中国人自己的数据库以辅助临床解读。


在结直肠癌中,具有家族聚集情况的约占所有病例的20%~30%[4]。美国国家综合癌症网络 (NCCN) 指南推荐具有家族遗传倾向的结直肠癌高风险人群进行多基因检测,筛查遗传易感基因,从而采取预防措施或治疗指导[5]。


基因检测对糖尿病患者的意义


根据世界卫生组织最新发布的《糖尿病全球报告》显示,中国糖尿病人数超1亿,有6成患者不知自己已经患病。研究发现,2型糖尿病患病风险由环境和遗传因素之间的复杂相互作用决定,遗传率预估范围为20-80%[6]。对于这类糖尿病,基因变异本身并不直接导致疾病发生,而只造成机体患病的潜在危险性增加,一旦某些外界因素介入,即可导致疾病发生。


美国国立卫生研究院 (NIH) 院长、人类基因组计划首席科学家弗朗西斯·柯林斯,通过基因检测发现自己患上2型糖尿病的几率较高,而通常认为肥胖易导致糖尿病,他很快进行减重并成功减掉了32斤。他认为,基因检测与疾病产生的相关性还无法完全下结论,这很正常,但这并不能说明基因筛查毫无意义,因为改变个人生活和饮食习惯,或许就是一种受益。至于能否完全避免不患此病,那则是另外的问题。安亿问基因


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