編者按:在今年的“兩會(huì)”期間(jiān),發改委3月5日公布了“十三五”規劃綱要(草案)。綱要草案中的100個(gè)項目涉及科技(jì)、教育等領域,其中“加速推動基因組學等生(shēng)物技(jì)術(shù)大(dà)規模應用”位列其中。随着基因組技(jì)術(shù)的日益普及,正從診斷、治療和(hé)預防等各個(gè)方面改變着醫(yī)療服務,使醫(yī)療服務從疾病出現後的響應模式,轉向為(wèi)對疾病進行(xíng)提前預防的模式。本文對目前基因組技(jì)術(shù)在臨床方面的應用做(zuò)初步的探討(tǎo)。
在 過去的十年中,醫(yī)療保健領域出現了巨大(dà)的變革,電(diàn)子病曆、可(kě)穿戴設備、遠程醫(yī)療、自助服務亭和(hé)基因組測序等高(gāo)新技(jì)術(shù)相繼出現。其快速、精準和(hé)便捷的特點使 醫(yī)療服務不再僅局限于傳統的醫(yī)院模式,而是通(tōng)過醫(yī)療服務與一些(xiē)高(gāo)端便捷設備的整合,使病人(rén)的治療更加簡單便捷。醫(yī)療領域快速地從響應模式發展為(wèi)預防模式, 其中預測分析和(hé)精準醫(yī)療處于研究前沿,這一切的發展都要歸功于基因組工具的日益普及。
人(rén) 類基因組學是一項關于個(gè)人(rén)基因組的研究——染色體(tǐ)、基因及其功能,主要關注于尋找遺傳物質中的變異,這些(xiē)變異的檢測對于疾病的診斷、預防和(hé)控制(zhì)都非常有(yǒu) 用。在人(rén)類全基因組組裝完成後超過十年的時(shí)間(jiān)內(nèi),臨床基因組學已經滲透到醫(yī)療領域,并被認為(wèi)是該領域的一個(gè)主要技(jì)術(shù)創新。
将基因組數(shù)據應用于臨床實踐中,為(wèi)醫(yī)療診斷、靶向治療和(hé)精準個(gè)性化管理(lǐ)提供了一種全新的方式。基因組醫(yī)學的真正價值在于理(lǐ)解、分析個(gè)體(tǐ)的基因組信息,并将這些(xiē)基因信息應用于個(gè)體(tǐ)的健康管理(lǐ)中。
臨床基因組學對醫(yī)療的影(yǐng)響
基因組學已經在醫(yī)療行(xíng)業改革中體(tǐ)現出了無限的潛力,并且大(dà)大(dà)提升了患者治療水(shuǐ)平。如今争論的焦點不再是基因組醫(yī)學能否改變醫(yī)療水(shuǐ)平,或者是這種影(yǐng)響何時(shí)開(kāi)始出現。随着下一代測序技(jì)術(shù)的發展,目前已經出現了超過一千種不同的基因檢測,治療中也開(kāi)始運用藥物基因組學和(hé)靶向治療手段,這些(xiē)發展說明(míng)我們在醫(yī)療改革上(shàng)已經前進了一大(dà)步。
基因組醫(yī)學能幫助我們在疾病出現前,甚至于相關症狀出現前做(zuò)好充足的預防措施。同樣它也将幫助臨床醫(yī)生(shēng)判斷哪種藥物或治療手段是最有(yǒu)效的,由此将我們的醫(yī)療方式由介入治療轉變為(wèi)提前預防。随着基因技(jì)術(shù)的不斷發展,基因信息終将成為(wèi)病人(rén)病曆中的一個(gè)重要部分。盡管目前我們隻能在一些(xiē)專業的機構中使用這些(xiē)基因技(jì)術(shù),但(dàn)是它所具有(yǒu)的重要意義已經逐步浮現。
利用篩查提高(gāo)診斷能力
每個(gè)人(rén)都具有(yǒu)獨特的基因組成,使個(gè)人(rén)具有(yǒu)一份與衆不同的基因圖譜,發生(shēng)某種特定疾病的幾率不同。應用臨床基因工具提高(gāo)診斷能力主要包括以下幾個(gè)方面:
- 産前檢測:包括新生(shēng)兒染色體(tǐ)變異篩查(例如唐氏綜合症)。
- 風險分析:包括特殊基因突變檢測(例如引發乳腺癌的BRCA1和(hé)BRCA2基因)、在成年期發生(shēng)的罕見遺傳疾病、像糖尿病這樣的生(shēng)活方式病以及心髒疾病等這些(xiē)多(duō)因素導緻的疾病。
- 藥物基因組學檢測:幫助醫(yī)生(shēng)根據每個(gè)人(rén)的基因圖譜制(zhì)定最有(yǒu)效的治療方案。
- 分子成像:利用生(shēng)物标記探針提升診斷能力。
利用靶向治療提高(gāo)治療水(shuǐ)平
作(zuò)為(wèi)一種完全不同的治療方式,靶向治療改變了傳統醫(yī)療“一刀切”的模式。同一種藥物在不同人(rén)體(tǐ)內(nèi)會(huì)産生(shēng)不同的響應,如今我們利用基因檢測方法已經能夠判斷某種藥物是否能夠有(yǒu)效的治療一個(gè)病人(rén),同樣它也能幫助我們判斷某種藥物是否會(huì)有(yǒu)一些(xiē)不良反應或者完全無作(zuò)用。
同時(shí),基因組數(shù)據還(hái)能夠幫助研究人(rén)員在現有(yǒu)治療方式基礎上(shàng)進行(xíng)新的治療嘗試,又稱為(wèi)重新定位。與傳統治療方法相比,這種被稱作(zuò)“藥物靶點分離”的方法具有(yǒu)更多(duō)的優點。
提升疾病預防和(hé)管理(lǐ)水(shuǐ)平
利用全基因組掃描技(jì)術(shù),我們能夠更加精确地評估每個(gè)人(rén)發生(shēng)某種特殊疾病的風險。醫(yī)院可(kě)以利用這些(xiē)信息來(lái)制(zhì)定疾病預防和(hé)管理(lǐ)計(jì)劃,關注一些(xiē)更加個(gè)性化的分子手段,尤其是對于慢性病的預防。
基因組醫(yī)學中大(dà)數(shù)據和(hé)人(rén)工智能的作(zuò)用
不同于傳統的診斷檢測,基因檢測會(huì)産生(shēng)300GB的龐大(dà)數(shù)據,從這些(xiē)大(dà)量數(shù)據點中尋找感興趣的部分及其臨床意義是非常關鍵的,這也是為(wèi)什麽像人(rén)工智能、大(dà)數(shù)據和(hé)機器(qì)學習這樣的計(jì)算(suàn)密集型工具開(kāi)始出現的原因。
大(dà)數(shù)據和(hé)人(rén)工智能平台幫助我們利用計(jì)算(suàn)機的高(gāo)效率和(hé)高(gāo)産出能力,檢測基因變異,發現變異模式,預測最佳治療方案。最重要的是幫助我們将醫(yī)療記錄從單純的電(diàn)子文檔轉化成全面的解析報告,能夠實時(shí)地提供臨床相關的高(gāo)質量數(shù)據。數(shù)據分析也為(wèi)研究人(rén)員和(hé)制(zhì)造商提供了一個(gè)極好的機會(huì),去理(lǐ)解和(hé)重複臨床試驗中得(de)到的數(shù)據。
關于基因組的教育是發展的關鍵
為(wèi)了全面發揮基因工具的潛能,并成功地将其整合到醫(yī)療服務中,關于基因組的教育至關重要。遺傳信息非常複雜,消費者在理(lǐ)解和(hé)解釋這些(xiē)數(shù)據以及這些(xiē)數(shù)據如何影(yǐng)響他們的生(shēng)活時(shí)可(kě)能存在困難。同樣的,對基因組學及其相應數(shù)據的認知理(lǐ)解在醫(yī)學界也并不廣泛。
随着基因服務需求的不斷增加,我們需要更多(duō)受過訓練的高(gāo)素質專業人(rén)士,他們能夠理(lǐ)解基因數(shù)據的重要性,并且用一種恰當的方式向消費者傳遞這些(xiē)敏感的信息。在基因組教育上(shàng)的投入不僅僅會(huì)提高(gāo)病人(rén)的意識,同樣也會(huì)提高(gāo)專業人(rén)士的意識,幫助他們接下來(lái)為(wèi)病人(rén)提供必要的咨詢。
未來(lái)之路
随着行(xíng)業穩定地發展和(hé)相關意識的不斷提升,大(dà)衆能夠更容易地通(tōng)過直接面向客戶的檢測服務進行(xíng)基因檢測。基因數(shù)據和(hé)臨床數(shù)據的有(yǒu)效整合需要在計(jì)算(suàn)機性能方面進行(xíng)大(dà)量的投資。考慮到大(dà)量數(shù)據流入,當務之急就是采用例如大(dà)數(shù)據和(hé)人(rén)工智能這樣的工具建立一個(gè)知識庫,幫助臨床醫(yī)生(shēng)和(hé)醫(yī)療服務提供者建立個(gè)體(tǐ)基因組圖譜進行(xíng)臨床決策。
基因組學是一個(gè)創新性的前沿領域,具有(yǒu)極強的轉化能力。通(tōng)過進行(xíng)适當的基礎設施投資來(lái)獲取和(hé)分享基因組分析數(shù)據,我們必将開(kāi)啓一場(chǎng)“基因組革命”。
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