体检基因革命【陈荣专栏-32】
文 / 陈荣，微信号：chenrong671170
体检的革命：基因测序
在介绍本期的科技之前，先问个问题：你做过体检吗？如果做过，下一个问题，你给自己的基因做过体检吗？
是不是感觉一头雾水，这不奇怪，因为基因体检的基础技术——基因测序，对于普通大众来说，一直都很神秘。
不过近几年，在“名人效应”带动下，基因测序逐渐被人知晓。最经典的例子，一个是影星安吉丽娜·朱莉通过基因测序，选择切除乳腺来降低患乳腺癌风险。另一个，是苹果公司创始人乔布斯乔老爷子患癌时，也曾做过全基因组测序来寻找个体化诊疗的方式。
一场关于体检的革命已经来临，而且这种全新的体检方式或将惠及每一个人！
那么与我们常规的体检相比，给基因做体检有什么特别之处吗？
在回答这个问题之前，我们需要先简单了解下基因和基因测序是什么。
基因的排序造就了多样性
（图1、用不同颜色标记的ATCG四碱基图1、ATCG四碱基图）
先说基因，基因这个词是1911年才提出的，英文带有遗传的意义，而中文翻译的也非常好，基因基因，基本的因素。这个地球上所有的生命传递都是通过基因完成的，每一个人都有2万多个基因，这些基因在相当大的程度上决定了我们的生理状态。
科学点儿的说，用基因体检来概括基因测序并不全面，基因测序其实是一种用于分析特定基因片段A、T、C、G四个碱基序列的技术，是进一步研究和改造目的基因的基础。
听起来有点晦涩，其实很好理解。如果你中学学过一点生物，那么肯定知道，基因是由A、T、C、G四个碱基组成的序列片段，正是这四个碱基千变万化的排列组合，造就了生物的多样性。
人也是如此，每一个人都有30亿对碱基，一半来自爸爸，而另一半来自妈妈，但人人之间碱基的差异达到了千分之五或者更多。但看似很低比例的这些碱基的组成或排列的差异不同的排列顺序，就能造成了人与人之间的千差万别各种差别，高矮胖瘦、眼睛大小大眼睛小眼睛、单眼皮单双眼皮、白皮肤黄白，酒量高低，能不能喝牛奶甚至对药物的不同反应黄皮肤等等。
而四个碱基在某些特定位置上的的变化，同样可能导致疾病的发生，比如我们常说辐射、病毒或者化学药品会导致基因突变，这里的基因突变，就是某些基因的碱基被替换或者顺序顺序被打乱了。
通常情况下，人体能够修复大部分的基因突变。但无法修复的时候，就可能对人体正常生理机能产生影响，产生疾病，或者遗传给下一代，形成带有家族病史的遗传疾病。
这时候，基因测序的作用就显现出来了，通过分析对比基因四个碱基的排列顺序，我们就能精准地知道哪个基因的序列出现了（或要出现）变化，与之对应造成了（或可能造成）哪些疾病。
“基因体检”特别之处
（图2、基因测序能实现“精准体检”图2、基因测序工作图）
现在再来回答前面那个问题，这种技术和我们常规的体检有什么特别之处？
想想看，我们现在的常规体检做哪些项目？不外乎身高、体重、胸片、B超、血常规、尿常规等，但体检报告上的描述和建议，大多是“可能是某某疾病”、“与某某疾病有关”，看上去和那个“降雨概率50%”的笑话差不多,不够精准。
而基因测序则为“精准体检”提供了可能的准确性则完全不一样，以目前较为最为成熟的无创产前基因检测为例，通过检测孕妇血液中的胎儿的婴儿游离DNA，就可以准确检测给出婴儿患上唐氏综合征等染色体的数目异常唐氏综合症的准确概率数值。再比如癌症治疗，如果针只要对患者基因，肿瘤组织等进行针对性测序，就能根据每个人的特点个性化诊疗、有针对性地用药和治疗和监测，达到大大减少患者痛苦，有的放矢而提高治疗效果的目的，从而大幅度减轻患者痛苦和降低其经济负担。
那么既然这么好，为什么到现在普通大众还没享受到这项福利呢？答案其实和所有前沿技术面临的问题是一样的——成本和认知。
（图3、基因测序仪器图）
先说成本。按照公认的说法，到目前为止，基因测序技术和测序设备经历了三个三代大的发展阶段阶段。
第一代是最早获得诺贝尔奖的桑格（Sanger）测序法（1977年）。这种方法采用基于同位素标记的方法来区分四碱基，准确率高，读取长，但由于实验条件复杂，操作繁琐，通量很低，无法大量进行。
第二代是2005年左右逐渐发展起来的，基于大规模平行测序的技术，也是当前主流的基因测序技术。第三代还在实验室研究和产业初试的阶段，就先不介绍了。
第二代技术的最大特点是序列短、高通量、低成本，意思就是检测起来又多又快又好，所以基因测序的在单价上价格已经是第一代测序的十万分之一，甚至更低。最早做一个人类基因组测序需要30亿美元，现在试剂成本只需要1000美元。
虽然对土豪来说1000美元毛毛雨，但对于普通老百姓来说，在没认识到它的价值之前，还是会觉得花几千块钱做个体检有点小贵。
而且在国内，2014年以前还有另一个问题，基因测序所用的设备和试剂都是进口的，第二代测序现在三家主要的技术设备公司，Illumina、LifeTechnologies（现被Thermo Fisher收购）以及CompleteGenomics（CG），都是美国公司。
所幸2013年，CG被我国基因测序龙头华大基因收购，完成了基因测序技术设备的国产化。而且随着国内市场的起势，另外两家也在降低成本、寻求国内合作以争抢更多的市场。相信成本的问题，会随着技术和市场的发展而解决。
惠及普通百姓
（图4、被华大基因收购的CG公司图4、CG与华大相关图片）
除了成本，另外一个障碍是认知，这其实是比成本更棘手。
因为是一项相当前沿的高新技术，又涉及每个人的生命健康，所以不仅公众潜意识里会因不了解而产生抵触情绪，即使是国家监管部门，一直以来对于这项新兴技术和市场的监管也不知从何下手。
而由于基因测序产业蕴含巨大的商业价值，市场上也确实存在良莠不齐的问题，很多没有资质、技术不过关的小公司或体检中心都在开展基因测序业务，报价也没有规范，从几千到几十万元不等，看起来很像“忽悠”，也不利于这个产业的健康发展。
不过，从监管部门反馈的情况来看，现在国家已经意识到基因测序技术的重要性，以及技术从实验室向临床应用演变的趋势，正在组织专家不断进行调研和论证，并拟出台一系列针对设备、试剂和方法的准入机制，比如进行基因测序的仪器设备和配套试剂必须获得医疗器械准入，从而保证相关检测的安全有效。
相信很快基因测序的规范政策就会全面出来，到时候，基因测序这种更精确更个性化的检测技术，也会随着基因科普一起，很快走入就能走进普通大众的日常生活中。
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