聽說基因能「算命」,還能治癌症?

昨天的節目中,我們跟隨生命調查員韋葶一起,探索了「基因算命」的神奇效果。只需要一口小小的唾液,和一個月時間的等待,不需要「家譜」或者「血統」,我們就能知道自己的祖先是從哪裡來的,自己的身體里有哪些種族的成分了。是不是特別奇妙呢?然而,基因功能的強大,還遠遠不止如此。聽說,它不光能幫我們「算命」,對於某些癌症的診斷和治療,也有很大的作用呢!

那麼,「基因算命」的結果是如何產生的呢?基因檢測又是如何有效地治療癌症的?本期《生命密碼》,就讓我們一起走進神秘「基因庫」、走進尖端科學實驗室,繼續探索基因檢測的奧秘吧!

▲本期對應視頻

本期嘉賓信息

彭登,國家基因庫合作與聯盟高級項目經理。

陳芳,博士,深圳華大生命科學研究院,母嬰健康研究所常務副所長。

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胡國海,國家基因庫數字化平台第二負責人。

金力,教授,中國科學院院士,復旦大學副校長,國家人類基因組南方研究中心副主任。

吳一龍,博士生導師,廣東省人民醫院終身主任,廣東省肺癌研究所榮譽所長,國家癌症質控中心主任。

張緒超,博士,廣東省人民醫院廣東省肺癌研究所所長,中心試驗室主任。

探秘「國家基因庫」

本以為國家基因庫會是一個封閉、機械的大庫房,但深入其中后才發現,它跟我們的想象完全不同,是個充滿鳥語花香的地方。在基因庫裡面轉轉,韋葶的眼睛完全看不過來,什麼都想嘗試一下。

彭登老師告訴我們,基因庫的核心在於「三庫兩平台」。哪三庫呢?概括起來,有濕庫、干庫和活庫三種。濕庫是指生物樣本,也就是我們可以看得見、摸得著的,實實在在的樣品,比如我們的血液細胞。干庫就是存儲了一些從濕庫的樣本中提取、解讀出來的生物信息。而活庫就是指一些活體的動植物了。基地中設計的「鳥語花香」,像鸚鵡、天鵝、火烈鳥、猴麵包樹等等,都是「活庫」的一份子。

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在華大基因的陳芳老師的帶領下,我們和這裡的動物朋友們見面了。它們在基因庫里也有著自己的任務——這些動物朋友們,都屬於基因庫中的「活庫」。

各種各樣的植被,像蘭花、豬籠草以及一些珍稀的植物,或者是比較有經濟價值、有象徵意義的,在通過基因測序以後,也會被展覽出來。它們都是活庫里保存的珍貴基因。

「基因算命」是怎麼煉成的

這麼大的基因庫,看起來好像跟我們沒什麼關係。但其實,除了這個三個庫,在它的工作中還有重要的一部分,就是兩個平台,也就是對樣本的讀和寫了。這也是韋葶的基因檢測,從試管里的唾液變成一份報告的過程。它是怎麼做到的呢?為什麼要等這麼長時間,才能看到結果呢?讓我們一起來看一看吧。

走過一個風淋間,我們看到了很多做基因測序的儀器。那麼,它們是怎麼來提取的葦亭的基因數據的呢?胡國海老師告訴我們,這些機器相當於「轉換器」,能把樣本中的信息轉化成電腦中數字信息,等待下一步解讀。

原來,韋葶之前的唾液樣本被寄回去之後,他們會提取唾液中的DNA進行處理,然後將處理后的DNA插入到一個小小的晶元之中。再把這個非常重要的晶元放到DNA測序儀中,經過一兩天,就可以提取出DNA中的信息了。

只要有樣本過來,這些機器就會全年無休地工作,把生物的樣本變成電腦中的數據信息。除了提供給被檢測者最終的結果之外,這些數據本身也很有價值:用來研究、用來治病、尋找基因與疾病的關係……復旦大學的金力老師,目前就在進行著相關的研究。

金老師說,他們的研究目前以人群研究為主導,也叫「隊列研究」。這就是說,對一群人的健康狀況進行長期的跟蹤。比如,十年前啟動的泰州人群隊列,就對二十萬人的健康狀況進行了整整十年的跟蹤。而他們的目標是連續跟蹤三十年。這樣,就能知道一些事件發生的先後順序,實現根據基因的信息、環境的信息和人們的生活方式,對他們未來的健康狀況進行預測。

這種跟蹤都有哪些意義呢?一方面,它能幫助我們選擇良好的生活方式,保持身體健康。另一方面,也對未來的可能發生的疾病有一個準備作用。更重要的是,在研究過程中能夠發現更好、更早的診斷方法,找到好的藥物靶點,在這個基礎上發展新葯。從疾病的防、預警、診斷和治療上,都能促進我們的健康。

靶點治療,癌症患者的曙光

目前,對於許多患有腫瘤的病人來說,利用基因武器參與治療已經很常見了。其中,肺癌就是一個很突出的例子。葦亭拜訪了廣東省人民醫院的吳一龍老師,聽他講講臨床工作中的感受。

吳老師說,近十幾、二十年來,在醫學上、特別是在臨床腫瘤學上,一個最大的進步就是:明確了我們體內的基因與癌症有密切的相關性。找到了基因與疾病之間的聯繫,我們就可以針對基因進行相應的治療了。近二十年來,這個發現也使肺癌的治療效果得到了非常大的飛躍。

今天,我們已經知道,其實肺癌是由不同的病組成的,不同的肺癌所帶的基因是不一樣的。現在看來,將近一半的肺癌的患者已經找到了他對應的基因。所以,未來幾年,針對基因的治療會給患者們帶來非常大的生命延長。

2003年,吳院長創建了自己的實驗室,這也是全國最早開展EGFR基因突變的檢測的實驗室。從2004年起,他的研究團隊就開始進行這項檢測了。

圖中所見的蠟塊,就是把腫瘤組織做成石蠟包埋的組織,也叫Wax Block。而這個黑色的地方就是一個肺癌組織。張緒超老師告訴我們,基因檢測就是要把其中的DNA提取出來,用作分析。

2001年以前,在沒有靶向藥物的時候,晚期的肺癌病人只有50%能生存8到10個月2004年,人類第一次發現了基因和肺癌之間的明確關係。科學家們沿著這條路繼續探索,找到了針對基因的靶向藥物,美國的《時代周刊》把它叫做「神奇的藥丸」。吳院長告訴我們,有些晚期病人已經陷入昏迷、甚至家人都開始準備後事了,醫生通過胃管把這個藥丸灌到胃裡面,四個鐘頭他就醒過來了。這就是「靶點精準醫學」,它的療效是非常好的。

本期結語

關於傳統的癌症治療,很多老百姓都這樣評價:「殺敵一千、自損八百。」吳老師說,在過去的癌症治療里,毒性跟療效是平行的。甚至毒性越大,療效可能越好。今天,我們找到了靶點治療的方法,部分的治療效率可以達到80%,而副作用只有10%左右。這是一個非常神奇的改變,也給癌症患者們亮起了希望的曙光。

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