基因检测的真相与谎言

时间: 2017年12月05日 浏览次数: 2343


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随着测序灵敏度和分析算法的提升,不仅一些肿瘤细胞DNA可以在血液中被检测到,甚至胎儿的DNA也可以在母亲的血液中被检测到。对血液进行检测的方法,极大地促进了基因检测的普及。

去年,美国FDA批准了默沙东公司的“明星”PD-1抗体Pembrolizumab(派姆单抗)用于“治疗高水平微卫星不稳定性(MSI-H)或错配修复缺陷(dMMR)的成人/儿童不可切除肿瘤或出现转移的实体瘤患者”。通俗地说,这个药针对的不是一种特定的肿瘤(例如肺癌),而是针对特定的基因类型。这也是FDA历史上第一次批准以基因型而非肿瘤来源为治疗对象的药物。将来,这类药也会越来越多,真正把药物带入“精准治疗”时代。而基因检测当然也会成为这些治疗的标准操作。

上述这些基因测序以实际临床需求为前提,有明确法规和专业医生指导,检测的效度和意义通常都有明确科学证据,特别是能够解决一些以前无法解决的问题,而且也促进了靶向药物、基因药物等新药的研发。

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商业测序服务的局限

2002年,一家名为Myriad的公司在美国丹佛和亚特兰大地区的电视、广播、杂志等各种渠道刊登了一则广告:该公司为有乳腺癌家族史的女性推出一款名为BRACAnalysis的检测服务。这项服务检测BRAC1、BRAC2两个基因是否具有突变。此前有研究显示,有乳腺癌家族史的女性如果携带这两个基因的突变,70岁时乳腺癌的发病率将从10%提高至87%。

在那之前,普通民众从不知基因检测为何物,也不关心自己的基因和健康有什么联系。在这则广告的宣传攻势下,很多女性给妇科医生打电话咨询这种检测。

Myriad公司的成功很快引发了行业爆炸,随着23andMe等后起之秀加入战局,各式各样的基因检测公司如雨后春笋般出现。而检测的项目也从单纯的遗传风险发展到祖源分析等与医学无关的项目,甚至出现了美肤基因、瘦身基因、天赋基因等“娱乐化”的分析项目。

对于这些没有经过医疗咨询,就直接向消费者提供(Direct-to-consumer,DTC)的基因检测服务,医学界有诸多批评的声音。2008年,《柳叶刀·肿瘤学》编辑在该杂志的评论文章中称,这类对癌症和其它疾病的检测是“有缺陷且不道德的”。大部分散发性癌症都不是由单个位点突变,或者能够通过有限的单核苷酸多态性(SNP)确定的。文章认为,DTC仅仅检测少数基因位点就给出关于某些疾病(特别是癌症)的建议是不负责任的。

从技术上说,消费级的基因检测基本采用芯片杂交的方式,其检测的位点十分有限、灵敏度也较低。此外,基因检测数据的后续解读,还需要精通医学与遗传学的专业人士,而专业人士的数量还远远跟不上行业发展的速度,这导致很多公司对数据解读的质量很难保证。

不仅如此,目前大部分基因位点SNP与疾病或者性状的相关性,都还没有明确因果关系的科学证据。即使是有明确因果关系的例子,如BRAC1、 BRAC2突变和乳腺癌的关系,实际情况也因人而异——只有具有乳腺癌家族史的女性携带这两种突变时,得乳腺癌的概率才会大幅提高。 由于DTC公司很难提供专业的遗传咨询服务,其测试结果很容易让消费者对检测结果出现误读。当没有乳腺癌家族史的消费者检测发现自己携带有BRAC1和BRAC2基因突变后,很容易引起易患乳腺癌的错觉和焦虑。这种情况除了增加消费者心理负担外,还会导致她们进行不必要的过度医疗检查。

至于基因检测的那些“娱乐项目”,实则和消费者望文生义、想象出来的情形相距甚远。一些公司甚至推出“基因相亲”“基因美容”“基因推拿”等完全没有科学依据的伪科学服务。

抛开夸大宣传等因素,商业测序问题的本质其实是技术的局限性。相比起传统的医疗检验,基因检测的流程要复杂得多。在样品制备阶段,基因检测就面临DNA降解、外源DNA污染等挑战。基因测序本质是个复杂的合成生物化学反应,相当于在测序仪内同时对无数条DNA链进行复制,而生化反应的特性,决定了其准确率不可能达到百分之百。在测序仪读出数据后,还需要用计算机对序列进行分析,而分析的准确程度又受限于现有算法和数据库。

所有的这些限制,决定了无论测序技术发展多快,假阳性和假阴性都永远存在。对于普通消费者来说,即使签署了知情同意书,也很难真正理解“诊断准确率”背后所代表的真实含义。很多基因检测厂商声称其准确率达到99%。但理解统计学的患者很快就会明白:如果某种疾病的发病率为万分之一,那99%的诊断准确率对应的阳性结果中,受试者实际患病的可能性还不到1%。

任何技术都有局限性。对于医疗来说,医生需要了解每项检查的局限性,并结合多种检查以及对病人的观察和交流来综合评判病人患病的可能性。令人不安的是,目前医生对于基因检测结果的解读能力远不能跟上技术的发展,而做基因检测的公司并不能直接接触到病人,这更加剧了测序技术的局限性。

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隐私危机逐渐浮出水面

除了技术局限,测序技术还带来了新的隐私方面的问题。基因可以说是人的终极隐私,但在测序技术面前,遗传信息的暴露会带来诸多伦理挑战。

1974~1986年,美国加州出现了一个令人谈之色变的连环杀手。12年间,这个杀手以令人发指的手段制造了至少50起强奸案和12起谋杀案,以及上百起盗窃抢劫案。同时,该杀手有着超乎寻常的反侦查能力,加州警方数十年间始终未能将其捉拿归案。这个被称为“金州杀手”(Golden State Killer)的神秘人物,几乎要造就一场世纪悬案——直到基因测序技术登台亮相。

加州的一位检察官办公室调查员Paul Holes一直关注着这个案件。数十年间他调查过数千名嫌疑人却毫无进展。一个偶然的机会,Holes了解到了一个名叫GEDmatch的网站。这个网站可以帮助用户分析自己的DNA测序结果,从而得知自己的祖先可能来自哪里。由于这个网站免费且开放,有很多人都把自己从第三方基因测序公司得到的结果上传到该网站。

Holes也注册了一个账号,然后把曾经搜集到的“金州杀手”DNA序列上传到这个网站。神奇的是,他居然找到了一个和嫌犯DNA部分匹配的人。部分匹配表示这名用户和嫌犯有着相同的血缘。Holes的调查终于从大海捞针转变为顺藤摸瓜,警方在今年4月25日,终于抓获了逍遥法外40年的Joseph James DeAngelo。

然而在大家欢庆技术的胜利时,一些人则提出了担忧。这个案件反映出,一个人的基因数据被公布,不仅会暴露其个人的隐私,还会暴露所有和他有血缘关系的人的隐私。或者说,消费者在做基因检测的过程中,实际上也将亲属的基因信息泄露了出去。即使提供基因检测的商业公司有保密条款,在信息时代里,数据的绝对保密也不太可能做到。在快递信息、宾馆记录等信息被贩卖的事件受到大量关注时,无数人的基因信息其实正在被基因检测公司合法或不合法地交易着。今年7月,基因检测公司23andMe和葛兰素史克(GSK)刚达成了创下纪录的3亿美元基因数据交易。

当前,消费者几乎无法选择和监督自己的基因和相关的表型数据,是否可以以及如何被当做商品销售。直到今年科技部对一些行业知名企业进行处罚之后,中国公众才得以了解:原来我们的基因数据,甚至用于测序的生物样本,早就被大规模地泄露到国外。

基因检测有时还带来一些难以预料的结果。数以千计的人做完基因检测后,发现自己的父母并非亲生父母。基因检测的结果有时还能影响一些重大选择,例如前文提到的液体活检可以检测到胎儿基因,有些父母可能因为胎儿的某个基因不理想而决定堕胎。如果技术本身以及提供技术的公司不能为这些事件负责,那么引发的社会问题应该由谁来负责?

当汹涌的资本推动着产业链里的每个环节,以最快的速度榨取着每个DNA碱基的价值时,不管是正规的医疗检测还是荒诞的“天赋基因”,对资本来说只有利润率的区别。而对于消费者来说,我们一方面可以以更低廉的价格享受科技带来的新服务,另一方面也面临被“高科技剪羊毛”的险境。

和其它新兴科技(如人工智能)一样,基因测序在发展中也会伴随着科学、法律、伦理和商业的冲突。在真相与谎言并存的商业社会中,如何在利用科技的同时保护自己的权益,可能将成为消费者不得不学的新功课。■

(本文转载自“知识分子”微信公众号)


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