作者:谢文兵 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2010-4-2 13:33:37
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《自然》社论:人类基因组测序十年记
科学家应该努力将测序结果应用于人类健康方面
 
距离人类基因组测序草图的完成已经有10年了,研究人员应该以同样专注的态度和相同的热情将该结果应用于人类健康方面。
 
如许多故事一般,人类基因组测序一开始的竞争同样让观众充满了迷惑。一对竞争者同时竞争测定人类基因组序列,一家是由公共财政资助的国际人类基因组计划,而另外一家则是美国马里兰州的私人公司Celera Genomics。两个对手争先恐后地相互追逐之后,于2000年6月同时宣布了各自的测序草图,这对于两家机构来说基本上是打成了平局。
 
白宫曾在新闻公报上发布了对于人类基因组测序完成后的美好愿景,同时许多人也感到人类基因组测序的完成是一个里程碑式的成就,它将把我们带入一个分子医学的新纪元,将为预防、诊断和治疗疾病带来新的方法。
 
最新一期的《自然》杂志关注这一故事的下一篇章——人类基因组测序完成后的首个十年,并将探讨这则故事在未来的几年中又将如何展开。
 
人类基因组测序完成后的首个十年,我们首先看到的是科学的突飞猛进。基因组测序的成功,催生了许多其他的大的生物学计划,比如国际HapMap计划,旨在发现人类基因组中普遍不同的位点;又如ENCODE计划,目标是找出人类基因组中的功能元件。飞速跨越的测序技术以及低廉的测序费用,使得大量的遗传序列数据连续不断地产生出来,这包括20多个已发表的人类基因组数据以及近200个还未发表的基因组数据。这让遗传学家感觉到诸如“基因”,“基因调控”这样的基本概念比他们想象的要复杂得多。
 
但是过去十年的智力发酵真的使人类健康从人类基因组序列的测定中受益了吗?参与测序的国际人类基因组计划和Celera Genomics公司的领导者,Francis Collins 和 Craig Venter都说:“不太多。”这不太多的进步包括找到了一些癌症和罕见遗传病的遗传缺陷特异性药物靶标。基因组测序完成了,人们原本还期望测序结果能够很快地运用于医疗实践,但是生物系统本身的复杂性还是让我们的希望破灭了。其中,旨在找到常见的遗传变异与疾病之间关系的研究所取得的成功相当有限。研究发现大多数的癌症都有各自的遗传学特征,这也使得试图找到一种能够广泛适用的治疗癌症的方法变得非常困难。
 
许多像Celera, deCODE Genetics和Human Genome Sciences这样的生物技术公司都不得不重新考虑他们当初准备买卖人类遗传信息以获取利润的乐观设想。另外那些当初想要开公司为个人提供基因检测的人,现在也兴奋不起来了,因为很明显,他们的预想几乎没有可操作的价值。
 
基础研究与临床运用的巨大鸿沟也让筹资机构愈加清醒地进行选择性的资助,其中的一些筹资机构则试图填平这一鸿沟。比如,美国国立卫生研究院在过去的几年建立了一系列主要的临床和转化科学中心。今年2月,它与美国食品和药物管理局成立了一个联合委员会,目标是推进基础研究的转化。相似的做法也在别的地方出现,如英国医学研究委员会也推出了类似的举措。
 
这些举措是否能促进人类基因组序列的运用,还是个未知数。考虑到生物系统本身的复杂性,想要将人类基因组的信息运用到人类健康上来,则必然需要社会各界的共同努力,就如当初测定基因组序列一样,我们需要把它作为一项系统工程来完成。我们需要努力解决一个长期存在的不匹配——快速增长的基因组数据与难以定位各个遗传元件的功能之间的不匹配。我们还需要努力使我们更富有想象力,将海量的基因组以及分子数据赋予它们应有的意义。这必然也需要各个学科队伍走进来,不仅在研究当中为我们提供专门技术,同时也将在知识产权、金融和监管措施等诸多事务中提供帮助,使得我们的研究与发现能够持续前进以至突破临床运用这个关口。
 
也许我们更需要一个明确的挑战来培养我们的热情,激发我们的斗志。比如,来自加州的X-大奖基金会曾经许诺1000万美元,用于奖励10天之内第一个测完100个人基因组的研究小组。以此为模式,为什么就没有某个组织出来许诺一定的奖金和荣誉,颁发给10年内能从基本的基因组数据开发出以遗传学为基础的抗癌药物的研究人员或小组呢?诚然,基因组测序可以以每天的碱基数来衡量,并且测序也有明确的终点,现实中判断研究成果能否运用于治疗的标准并不如基因组测序这般来的清晰明了。但是现实的需求是迫切的,我们想要达到这些共同目标的愿望也同样强烈。
 
在人类基因组测序的竞争中,研究人员表现出了令人难以置信的凝聚力、专注和惊人的速度。他们重写了研究规则手册,打破了个人学术目标的制约,留给公众的一种感觉是——在科学中,一切皆有可能。人类基因组序列测定后的十年,带给了我们惊人的技术和思维的进步。但今后的十年,当人类基因组前二十年的故事被书写之后,我们同样应该看到将这些研究运用于人类健康所带来的惊人效果。(科学网 谢文兵/编译)
 
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