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颠覆性医疗革命：未来科技与医疗的无缝对接 趋势8 基因组与个性化医疗
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当人类基因组计划宣布完成的时候，我正在为成为一名医学院的学生而努力着。关于人类DNA遗传的秘密终于被破解了。我还记得当我意识到基因组学的进步将为人类制造怎样的机会的那一瞬间，我是多么地激动。在我读博士期间，人类基因组计划已经因其旨在通过对10万名志愿者进行基因测序并公开信息的宏伟目标而举世瞩目。介于2003年人类基因组计划的实现，我们已经开始憧憬个性化医疗时代的到来，到那时每个人都可以接受个性化的治疗，包括药物剂量。
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根据个性化医疗联盟（Personalized Medicine Coalition, PMC）的确认，迄今为止只有约150例个体化基因组得以应用。随着我们的不断进步，我们会有越来越多的将DNA分析运用到临床上的机会。这一步将是以后开处方药的必经流程。这也意味着以后病人将会得到针对他本人基因组以及与代谢信息匹配的药物和剂量，而这就需要快速、精确并能够广泛应用的DNA测序技术。
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在我的博士论文答辩会上，我很幸运地请到了西奈山医学院（Mount Sinai School of Medicine）遗传学基因组学助理教授兼生物信息学主任乔尔·达德利（Joel Dudley）博士，来担任我的论文答辩委员会成员。他和他在纽约的团队正在研究系统生物学、生物信息学以及基因组学领域中的一项非常激动人心的项目。当我问他基因组学研究的下一个方向，他很大方地以他自身为例，阐释了身体健康与基因组之间的关系：
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我认为，创新技术帮助人类研发更好药物的一个途径就是要充分了解病人。举个例子，我有克罗恩病（Crohn’s disease），这是一种炎症性肠道疾病。我在做演讲的时候都会很大方地谈自己的这个疾病，然后解释为自己做全基因组测序如何能帮助我了解自身疾病，以及选择正确的治疗方式。因为我的TPMT基因发生了突变，所以我知道，如果我服用6-巯基嘌呤（治疗克罗恩病常见的处方药），我的副作用就可能会比其他人大。人类的疾病非常复杂，对每个个体的的作用也不尽相同，所以很多人都希望能够真正了解发生在自己身上的疾病。
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他提到了他如何通过为其他克罗恩患者做基因组测序，以识别出更有可能影响他们各自克罗恩病的某些基因突变，从而达到帮助患者的目的。一旦患者知道了他们自身的某条有缺陷的DNA信息，而且有足够证据证明这条DNA与某种疾病相关联，患者们就会感到些许安慰，并更有可能与和他们同病相怜的其他患者建立更紧密的联系。
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他还看到由西奈山医学院提供的自闭症基因板块的相关服务。自闭症是一种令人费解的疾病，而且具有很强的遗传性。许多患儿的家长和其他受影响的人往往都会因为医生和家属的错误认识以及过度简单化的理解而作出抗争。通过达德利博士的测试，人们发现，有些人的某些特定基因突变会与自闭症有关。这类确凿的生物证据可以让许多患儿家庭得到一丝安慰，因为这让他们明白了为什么自己会身处困境，同样在他们跟别人解释的时候，也能做到心里有数。
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达德利博士相信基因组学的广泛应用必将面临着巨大的挑战。当前EMR电子病历系统并没有从根本上掌握基因组信息，而供应商也缺乏解决这个问题的动力。医生之所以不能很好地利用基因组信息，是因为他们过去没有受到过任何基因组学以及基因组与疾病关系的正规培训。在西奈山医学院，他们开发的CLIPMERGE平台，可以让电子病历更智能地利用遗传信息，从而帮助医生开处方药。
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而相关专家正在肿瘤领域深入研究与致癌相关的基因突变，医药基金会为了指导临床决策将提供有针对性的基因测试。不幸的是，要达到这一目标，我们必须对整个癌症基因组进行测序。达德利博士的研究团队采用了基因组学和系统生物学上的先进方法，想在保留传统价值的同时，分析同类医疗条件组成的特定网络。
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不过问题是，我们似乎忘记了早在几千年以前的希腊医生们就明白的一个道理。那就是人体是一个非常复杂的、能够不断适应各种动态变化因子的系统。这种适应包括与体内外各因子之间的互动。也就是说，我们无法通过个别元件或者对个体元件进行简单叠加而了解整体。因此，没有哪种疾病能与身体的其他生理行为分割开而独立存在。
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达德利博士也希望将来有朝一日可以将疾病的定义做到如同GPS坐标般精准。人们可以依据与其他患者或疾病的相关程度对个体疾病进行分类。我们必须与患者合作，通过生物传感器收集并分析患者的实时信息流，这样才能帮助预测患者什么时候可能更容易得病。也只有这样，我们才能把重心从疾病治疗转化为疾病预防，从而保证患者的健康活力。
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每个人都有自己特有的基因组数据
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设想有一天连个体基因组测序也变得习以为常，也就是我们可以测序到全球70亿人口的DNA碱基对数目（每个人包含30亿个），相当于2.1*1019个碱基对，那将是多么伟大的一件事情。根据其他行业的趋势，比如移动手机行业，我相信人类基因组测序成本将会接近于零，而分析测序结果并得出有意义的医疗决策将会变得非常昂贵。
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达德利博士同意我对于测序成本的看法，但他期待着除了测序本身，测序结果的分析也终将免费。因为这是一个吸引眼球的研究成果，如果能将这个结果转化为商业应用，一定能吸引大量的资本投放在更好的基因组分析工具或网络服务的开发上，从而使它们能够从一个庞大的人群中收集信息。可惜我们还不知道如何才能将基因组学更广泛地应用到临床上。我们可以把基因组学运用到药物基因组学上，来显示出对特定药物的反应；我们也把基因组运用到肿瘤学上，这样基因组信息就能为临床决定提供较强的科学依据和临床支持。但是，如果没有证据支持建立临床实用性，第三方付款人将不会偿付施加了基因组学技术的额外成本。
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2009年，我被邀请到位于谷歌总部的名为Googleplex的科学营（Science Foo Camp）。在那里，我遇到了世界上著名的哈佛遗传学教授乔治·丘奇（George Church）。我向他请教了他对于未来基因组测序的看法，由此引发了一段相当长的谈话。其中他这样谈道：“医生坐在病床边，试图抚慰病人的情绪，这就是医疗中的人情味，它已经有很长历史了。虽然随着人类基因组学的发展，这个过程的一部分已经自动化，但医疗专业人员无法按照以前的模式治疗病人，医疗中的人性化接触和以前不一样了。患者通常首先会对新的技术感兴趣，因此会不断提出要求，要求医生开始给他们使用新技术。医疗专业人员并不一定需要明白磁共振成像究竟如何工作，他们只需要知道其工作原理即可。”
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遗传学可以解决成千上万个问题，但其真正的价值还没有得以实现。丘奇教授解释说，接下来最重要的一步是教育公众和医疗专业人员。通过预防医学的教育，人们将学会如何主动地照顾自己的身体健康，而不是像我们现在这样陷入被动的境地。
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丘奇教授对很多新技术表示乐观，比如说拥有便携式DNA测序技术的智能手机，或可识别环境中过敏原和病原体的新型眼镜，以及因此导致的生活和工作方式的改变，但他还是质疑基因组学中收集使用的数据质量。就像第一个GPS设备过于复杂，很难使用。但随着行业的进步，操作起来就会变得简单许多。这样的情形也很可能会在基因组领域中出现。丘奇教授认为，我们现在需要的就是设计更好的软件。
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根据2014年5月美国国家人类基因组研究所（National Human Genome Research Institute）估算，人类基因组测序成本将随着时间的推移不断改变
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基因组可以改变生活
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我作了基因检测，了解到我携带的一些突变，还使用了三家基因测序公司的服务帮我做了基因测序。Navigenics公司Pathway Genomics公司和Gentle公司为我提供了一个全面的测试，并给出了涵盖我基因组信息的一个巨大的文本文件。这让我清楚地了解了这些测序服务是如何操作的，相信其他消费者也能体验这一过程。我只需简单地打开该公司的网站，下个订单，一周后即可收到取样管，然后我就需要提供一些唾液样本。有些公司要求顾客提供近10毫升的唾液，这个要求其实很高，因为这可能需要半小时的时间。我把样品管寄回去之后，会收到e-mail通知结果。
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除了极少数情况，比如罕见的疾病或与某些特定药物相关的基因的功能状态（这也意味着我对什么药敏感），多数信息其实是没有用的。很显然，这些也不会影响我的任何医疗决定。不过令人欣慰的是，Gentle公司还是针对我的问题给出了明确的答案。因此，当FDA勒令由谷歌赞助的23andMe公司立即停止FDA还未批准或者缺乏医师监督的医学测试时，我并不感到惊讶。这也就导致了该服务不得不改变其分析方式，以及消费者的基因组数据公开化的方式。不过，也就是在这一次次的改进中，他们的产品才变得越来越好。
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