关于基因检测——北京交通台听见栏目访谈实录
3月15日，我应邀参加北京交通台听见栏目针对基因检测的科普节目，希望通过这个节目让公众对于基因行业有更多的了解。最近整理了访谈音频和文字，基因检测涵盖的专业和内容很多，不全面或不妥之处，请专业人士指正。
访谈之前主持人发来9个问题：
1. 基因检测究竟是什么？
2. 现在的基因检测技术能为人们检测什么？
3. 基因检测现在的准确性是多少？
4. 现在的基因检测的用途是什么？有哪些人确实需要进行基因检测？
5. 基因检测，真的能够很快剧透人生吗？是否有必要进行基因检测？
6. 基因检测产业当前面临什么问题？有哪些技术瓶颈和社会乱象？
7. 基因检测是否有必要？
8. 基因检测未来发展方向是怎样的？
9. 未来基因检测可以对人类的发展有哪些作用？
这些问题代表公众对于基因科技发展以及行业的现状的疑问，可以感觉到确实存在很多疑惑，在概念和逻辑上与专业领域内的交流不在一个层面，让公众尽可能了解科技进展和行业现状十分必要。这是对整个行业的提问，因此我联系了行业中不同环节的机构征集意见，由于时间很紧，所以只能每个环节找1-2个代表机构，他们的意见具有一定的代表性。
包括以下机构：
1、测序中国作为基因行业的专业媒体，发了公众微信文章征集意见。
2、两家做基因数据分析和健康应用的机构：基云惠康和微基因；
3、专注于基因测序在遗传病筛查方面应用的机构：贝瑞和康；
4、美国基因测序公司，提供仪器平台和测序方案：illumina；
5、行业咨询公司：基因慧。
专业领域与公众之间需要建立更好的更加有效的交流渠道，真正让科技发展走近老百姓，减少信息不对等，推动行业健康有序发展，惠及公众。
节目为聊天形式，希望公众能够理解。时间有限，有些内容没有展开，相关内容文字见后文。
访谈节目音频
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=f0631hhj8et&width=500&height=375&auto=0
1、基因检测究竟是什么？
基因检测是个很宽泛的概念，准确来讲，是通过不同的检测技术来获取基因的信息。基因作为生命信息的载体，存在DNA、RNA、表观遗传等不同维度，不同的组织器官，基因表达不一样；基因既影响我们看得见的表型性状，如头发颜色、双眼皮单眼皮，也决定我们看不见的血型、生化代谢、药物反应等；所以，基因检测是个很宽泛的概念，并不是一种技术检测一种东西。基因检测首先要看检测的目的是什么？要采集什么样的样本？采用什么样的技术合适？
狭义地说：基因检测是对基因的碱基序列，也就是ATCG进行检测判读。有多种基因检测的方法，最常见的方法是基因测序。上个世纪90年代在世界范围内开展了人类基因组计划(HGP)，中国也是六大参与方之一，最终做出人类基因组图谱，之后开展了一项以性状表型和基因型之间关联为主的计划。基因测序技术到现在为止可以分为四代：一代测序也就是Sanger测序，二代测序也就是现在应用最为广泛的高通量测序（NGS），三代测序和四代测序目前还在科学研究层面应用，技术成熟度离广泛应用于临床还有一段距离。还有一些基因检测方法，基因芯片（CMA），MLPA，FISH等等。
基因检测时需要根据突变类型选择最合适的检测方法，建立解决方案。
2、现在的基因检测技术能为人们检测什么？检测了什么？
可以检测的基因变异包括：由于体内外各种因素使基因特定的DNA序列的碱基组成或排列顺序发生改变，导致DNA一级结构发生改变。基因检测主要检测基因序列的各种改变，包括单个碱基的改变，即单核苷酸变异（SNV），大或小序列片段的插入和缺失（DNA序列插入/缺失一个或多个核苷酸的突变，即Insertion& Deletion，InDel），序列片段的拷贝数变异（Copy Number Variant，CNV），序列的结构变异（Structure Variant，SV），动态突变等等，目前最主要的检测突变类型是单核苷酸变异（SNV）、插入和缺失突变（InDel）和拷贝数变异（CNV）。
有什么用？（检测的目的和应用场景）
包括四个方面：基本原则是有利无害。
一、临床疾病诊疗，包括两大方向：遗传病和肿瘤。
1、遗传病领域主要有三个应用方向，分别覆盖出生缺陷三级预防：
（1）一级预防是孕前的携带者筛查，比如SMA、脆性X综合征、一些单碱基突变致病的疾病等，通过携带者筛查提前预测生育患儿风险；
（2）二级预防是产前筛查与诊断，NIPT就属于产前筛查，CNV-seq就属于产前诊断，通过产前筛查及诊断避免严重的出生缺陷和严重影响生命质量的单基因病；
（3）三级预防是产后，特别是新生儿遗传病的筛查与诊断，以及罕见病患者的基因检测辅助确诊，有的患儿能获得针对性的治疗，对父母生育二胎也能提供有效的遗传咨询信息。
2、肿瘤基因检测的应用方向主要也有三个方向：
（1）肿瘤（超）早期筛查；
（2）肿瘤患者基因突变检测（包括实体组织检测与液态活检），指导靶向治疗；
（3）肿瘤治疗效果动态监测等。
其中肿瘤靶向治疗的基因突变检测目前临床应用最为广泛。
二、精准合理用药：
药物基因检测基于药物基因组学，通过检测受试者的药物代谢酶的基因或药物作用靶点的基因，预测药物的剂量、药物的疗效或评估药物出现不良反应的风险。药物在治疗疾病的同时，也存在不良反应，每年有很多患者出现严重不良反应，甚至死亡。在不良反应中，其中部分原因源于人体遗传基因的多态性。通过基因检测，可了解基因多态性与临床用药中产生的无效或者不良反应的关系。基因决定人对药物的应答不同，基因检测能获益终身，医生可根据患者的基因多态性来提供更加合理的药物选择和治疗参考意见，优化并实施给药方案。同时可以从根本上预防药物不良反应的发生，最大限度的减轻患者的痛苦和经济负担，应建立个人药物基因档案。
三、基因检测将助推“大众健康”进步到“个体化健康管理”：
在发展过程中，需要更多的科研和数据积累。基因科学的发展有助于提高个人的健康意识，加强自我管理，由此应用于大健康方向的消费级基因检测应运而生。如针对复杂疾病的风险预测（例如：II型糖尿病），疾病风险者可以通过改变饮食习惯并加强运动等生活方式干预，以稳定病情。另外，以营养保健为例，根据营养基因组学，不同的遗传背景有不同的代谢特点，给予相应的营养补充或禁止。
消费者个人基因组：针对于个人应用的，而非医疗用途的基因组检测项目，称之为客户端检测项目，或者称为DTC(Direct-to-Consumer)，目前包括祖源分析、酒精耐受、遗传性乳腺癌风险评估、亲子鉴定等。如果涉及健康咨询与管理，需要医生的参与。
四、对于人类的肠道菌群和肠道宏基因组的检测：
人的肠道菌群又被称为第二基因组，能够影响人类代谢等很多方面。这方面的科研进展很快，临床应用刚起步，需要更多的数据积累。
3、基因检测现在的准确性是多少？
（1）检测技术：我们通常说的准确性主要是指测序过程中发生的错误，以NGS为例，这类错误有明确的统计标准：Q30的reads数目在总体数目的80%以上，即80%的reads达到99%的准确率，但实际上在靶向捕获测序中可能还会存在PCR非特异性扩增造成的错误等。随着技术进步和行业发展，通量和准确性在不断提高。产前诊断时，必须达到准确性100%。对于测到的突变位点进行数据库的注释和解读，目前已有一些分析软件和流程以及行业共识，仍然缺乏统一的标准和实施方案。
（2）实验流程：以NIPT为例，孕妇做NIPT检测的目的主要是看胎儿是否有唐氏综合征（T21），但基因检测的却是孕妇外周血里游离的胎盘DNA，胎盘绝大多数情况下与胎儿信息是一致的，但也有限制性胎盘嵌合的例外，这时候胎儿的基因信息可能与胎盘游离DNA的信息不一致，另外母源异常、胎儿DNA占比及样品采集、处理等操作因素也可能会导致结果不一致。所以NIPT检测结果的准确性高于99.9%，但到不了100%。取材、样品处理和实验流程的质控十分重要。
（3）数据分析和解读：包括参考数据库和数据分析流程，数据需要不断积累，同时要注重数据质量，包括与基因数据相匹配的详细准确的临床表型信息的采集，不断优化数据库。与此同时，随着生命科学基础研究的进展，软件算法的进步，数据分析和解读将会日趋完善。
4、现在的基因检测的用途是什么？有哪些人确实需要进行基因检测？
5、基因检测，真的能够很快剧透人生吗？是否有必要进行基因检测？
（这两个问题一起回答）
遗传病/罕见病患者、生育过遗传缺陷孩子的父母、以及某些肿瘤的患者是非常有必要进行基因检测的。
人的基因组有30亿个碱基对，虽然只由ATCG四个碱基组成，但充满了无限的可能性，这是生物多样性的基础。现有的数据库资源解读范围很有限，因为目前我们对疾病与基因的关系的了解是有限的。基因的表达调控也受到环境因素影响，所以不可能单从基因去获取所有信息。另外，人的一生很多事情与机遇和经历息息相关，具有偶然性，即使是同卵双胞胎也都完全可以是不一样的人生。所以基因检测现在、未来都不可能做到剧透人生。
基因不能决定一切，但是随着科技的不断发展，基因检测确实可能会提示健康管理相关的有益信息，通过改善生活方式（用药个体化、营养保健、生活方式、早期干预等）帮助人们提高生命质量。
6、基因检测产业当前面临什么问题？有哪些技术瓶颈和社会乱象？
基因科技在飞速发展，科研转化很快，存在的问题就是积累不足，加上商业推动，出现行业的良莠不齐。一些探索阶段的基因检测技术和应用领域的监管政策匮乏或者不明确是一个很大的问题。技术方面，高通量测序的高成本，海量基因组数据收集、存储、分析和解读、数据安全性和隐私保护、与标准化的临床数据的整合等都还有很大的挑战。中间环节连接障碍，需要相关方知识衔接、信息对等，加强培训和交流。亟待建立标准和规范，需要整个行业共同探索，建立良性生态体系。
基因检测产业目前是一个新兴行业，在世界范围内都面临类似的问题，也是新兴产业必经过程。存在的问题包括两方面，一是行业发展仍然不够成熟，产品较为粗糙、服务体系也不够完整，很多时候，检测以后，消费者所能够享受到的进一步的服务是很有限的。另一个问题，是消费者对于基因检测的认知很不清晰。
7、基因检测未来发展方向是怎样的？
（1）数据的有效积累整合；
（2）基因检测行业更加规范有序；
（3）专业领域的培训，公众科普教育；
（4）更多的跨界应用开发，以及更多细分领域的形成；
（5）与精准医疗或者个体健康深度结合，基因检测技术作为重要的辅助手段对个体进行精准的健康管理、用药指导、生活干预等。
8、未来，基因检测可以对人类的发展有哪些作用？
基因科技将会越来越深刻地影响人们的生活方式，从优生优育到个人成长中每个阶段的健康管理，最直接的作用包括遗传病诊断、肿瘤早筛、孕前/产前/新生儿筛查等。人工智能结合基因检测，为医生提供辅助诊断系统，提高诊疗效率。科技飞速发展和学科交叉将会带来更多的革命性改变。基因编辑带来的基因治疗可能改变人类面对遗传病的被动局面，结合基因信息的辅助生殖可能会让人类从技术上影响进化进程。任何科学技术都是双刃剑，基因检测和治疗也是一样，需要时时保持清醒的头脑。
基因检测行业的健康有序发展，需要国家政策的支持，需要相关方一起去努力推动。