人类“生命天书”走过十年

    十年前的4月14日，被称为人类“生命天书”的人类基因组序列图绘制完成，人们期盼这个划时代的成就带来对自身和疾病认识的革命性变化。十年悠悠而过。今天，尽管找到的致病基因越来越多，新的基因组药物不断问世，个人基因组测序费用也直线降低，但科学家认为，基因组学时代才刚刚拉开帷幕。

    人类基因组计划于1990年启动，旨在揭开人体30亿个碱基对的秘密，绘制人类基因组序列图，从而在分子层面上为人类提供一份生命“说明书”，有人将其称为生命科学的“登月”计划。2003年4月14日，中、美、日、德、法、英6国科学家宣布，人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。

    过去十年中，科学家在人类基因组序列图的基础上，取得了一些里程碑式的成就。美国国家人类基因组研究所负责人埃里克·D·格林就人类基因组计划完成十周年发表声明说：“过去十年，人类基因组计划对科学的影响不可估量。随着对疾病的基因组基础和基因组药物等认识加深，人类向最终目标——通过基因组学研究改善人类健康——越走越近。”

    基因组测序技术的飞速发展导致其成本直线下降，医学应用继而成为现实。1990年人类基因组计划启动，经中、美、日、德、法、英6国科学家联手，历时13年花费27亿美元才得以完成。即便到2003年人类基因组序列图绘制完成时，个人基因组测序成本仍然介于1000万至5000万美元之间，测序时间需要3到4个月。而今天，成本不到5000美元，且只需要一到两天的时间。

    科学家认为，个人基因组时代的到来只是个时间问题，美国儿童尼古拉斯·沃尔克的故事更是增强了科学家的这种信心。沃尔克是基因组测序技术拯救的第一个儿童。当他还蹒跚学步时，就患上了严重的炎性肠道疾病，经历了包括结肠移除在内的约百次手术。2011年，医生把最后的希望投向基因组测序，并靠这种技术发现了一种突变基因，从而找到治疗方法——从脐带血中取出细胞进行骨髓移植。对沃尔克病情的报道最终为美国《密尔沃基新闻哨兵报》赢得了普利策新闻奖。

    美国国家人类基因组研究所提供的数据显示，目前全球已有数千人绘制了个人基因组图。而随着基因组测序成本进一步下降，这一数字预计将迅速增加。有人乐观地预测，到2020年，每个新生儿都能被绘制基因组图。还有人预测，届时我们或许可以为个人的精子、卵子、早期胚胎和干细胞等绘制一份基因组图，以发现疾病风险。

    随着对基因组图研究的日益深入，科学家对疾病的基因根源认识也越来越深，所找到的致病突变基因数量迅速增加。据美国国家人类基因组研究所统计，1990年人类基因组计划开始时，这一数字是53个，而今天则超过2900个。

    对疾病基因根源的认识将有助于对症下药。比如说，药物曲妥珠单抗（赫赛汀）只对HER2基因阳性乳腺癌患者有效，吉非替尼（易瑞沙）和厄洛替尼（特罗凯）只对EGFR突变基因的肺癌患者有效，而西妥昔单抗（爱比妥）和帕尼单抗（维克替比）则对KRAS基因突变的结肠癌患者无效。

    新药的研发是个漫长过程，通常要经过十年甚至更多时间才能获批上市。从1990年到现在，美国食品和药物管理局批准的基因药物也不过是从4种增加至106种。总体而言，目前药物基因组学仍处于初级阶段。

    尽管如此，基因组学时代还是向我们展示了诱人前景。今年2月，美国总统奥巴马在第二任期的首个国情咨文中就指出：“我们在人类基因组计划中每投入1美元，就会给我们的经济带来140美元的回报。”

    《科技日报》（2013-04-15 二版）