時任總統(tǒng)比爾·克林頓在2000年宣布，克雷格·文特爾和國家人類基因組研究所的弗朗西斯·柯林斯博士成功地繪制人類基因組，他鄭重宣布，這一發(fā)現(xiàn)將“徹底改變”幾乎所有的人類疾病的治療。
人們期望的是，3個十億個堿基對的DNA的這種單一的參考地圖 - 人類遺傳密碼 - 將很快解開阿爾茨海默氏癥，糖尿病，癌癥和人類健康的其他災禍的秘密。
事實證明，克林頓的預測和在伊拉克戰(zhàn)爭初期喬治·布什總統(tǒng)的“任務完成”的演講有點相似，轉化科學研究所的埃里克·托普博士說，他將于3月6-7日在這里舉辦關于基因組醫(yī)學的未來的會議。
十三年后，克林頓的預測，甚至是文特爾也承認，繪制人類基因組已幾乎沒有臨床意義。 “是的，有過進步，但我們都也希望它會是更迅速，”本周他在他的辦公室接受采訪時說。
但最終改變。
“我們正處在一個轉折點，”目前指導美國國立衛(wèi)生研究院的柯林斯說。在電話采訪中，他說他從沒想過一個從人類基因組測序會在“一夜之間，產(chǎn)生巨大的影響”，部分愿意是費用問題。
最近，成本較低的測序技術和狹窄的角落醫(yī)學越來越多的組合也開始表明，基因組醫(yī)學至少接近于兌現(xiàn)早期承諾的其中一部分。
測序的最新進展已經(jīng)“相當驚人”和基因組學就在給出成果的“門檻上”，文特爾告訴路透社記者。
盡管基因組還有很多未解之謎，科學家們相信知道一個人的遺傳密碼將帶來高度個性化的癌癥治療，更好地預測嬰兒疾病和幫助解開目前仍是診斷和治療的難題的神秘的遺傳性疾病。
文特爾在這種期待下正在上馬他最新的創(chuàng)業(yè)企業(yè)。本周早些時候，他宣布成立一個新的公司，人類長壽公司，承接了大量的項目：一年測序40,000個人類基因組，以尋找新的療法來保持健康和對抗疾病，包括癌癥，心臟疾病和老年癡呆癥。
要做到這一點，人類長壽公司將使用兩個的HiSeq X十機器，并且有可能再買買三個。通過啟迪公司制造的這些測序儀，只要花1000美元，可以映射一個單一的基因組。
柯林斯的政府資助的人類基因組計劃花費了3000億，并花了13年完成了人類基因組測序。
打破1000美元基因組可能被證明是一個分水嶺。在那個成本，啟迪公司首席執(zhí)行官杰伊·弗拉特利表示，，如果文特爾的雄心勃勃的項目在經(jīng)濟上可行，臨床效果則更容易實現(xiàn)。
“我們仍然只觸及了基因組的表皮，”他說。 “我們現(xiàn)在需要做的就是得到數(shù)以百萬計的基因組與幾十萬的臨床信息數(shù)據(jù)庫，”他補充說。
與眾不同
測序設備的改進和新一代測序技術的出現(xiàn)，已經(jīng)改變了芝加哥大學心血管遺傳學門診部主任伊麗莎白麥克納利博士的工作。
在短短的7年中，她說，她的團隊已經(jīng)從同一時間測試只是一個基因，到測試60至70個基因，她正迅速地為全基因組測序。
麥克納利舉了Jeanne Sambrookes的例子—一個因為這些新技術而活到今日的病人。
作為一個孩子，Sambrookes往往注意到了在她們掙扎著爬一段樓梯，她母親，她的姑姑和她的祖母明顯，彎腰駝背的姿勢。
Sambrookes作為一個年輕的少女運動性非常好，但她長大后，她注意到一條腿感到很沉重。 20歲時，跑步讓她很疲憊。在40歲時，她需要一個心臟起搏器，就像她的母親在這個年齡一樣。
“我開始思考這有什么問題，”Sambrookes說，她現(xiàn)年56，住在印第安納州的密歇根城。
在經(jīng)歷一些挫折后，她發(fā)現(xiàn)了在廣泛撒網(wǎng)的麥克納利，麥克納利測試了可以解釋Sambrookes'心臟和肌肉的問題的超過兩打的基因。
罪魁禍首竟然是一個導致肢帶型肌營養(yǎng)不良癥的核纖層蛋白基因的突變。本病可引起肩膀和膝蓋之間的虛弱和肌肉的萎縮。該基因突變也可導致心臟的電氣干擾。
麥克納利推薦Sambrookes用植入式心臟復律除顫器代替原來的起搏器，以防止心源性猝死。
這被證明是正確的選擇。去年八月，Sambrookes'心臟停止了三次。每一次，除顫器電擊讓她起死回生。
“她在你字面上已經(jīng)死了三次，”麥克納利回憶氣她的病人。 “它仍然需要我的呼吸。”
雖然麥克納利在她的門診部使用70?80個基因測序，但她已經(jīng)開始與全基因組進行實驗。隨著基因圖譜的成本降低，整個基因測序是一種潛在的更便宜，更強大的工具。
影像的成本降低削減了研究成本，也可能會加速臨床結果的另一個因素。麥克納利的研究小組最近發(fā)表在《生物信息學》雜志上的論文中，她用小獵犬，住在阿貢國家實驗室的一臺超級計算機，在大約兩天分析240全基因組中。這種努力通常需要數(shù)月。
“這極大地降低與分析相關的費用，因為我們加快了時間，”麥克納利說。
醫(yī)藥角落
西雅圖華盛頓大學基因科學副教授Jay Shendure博士說，基因測序帶來的影響開始在特定領域顯現(xiàn) - 這是時間更長，比預期的更窄的啟動期之后。
“我不認為有這些醫(yī)學角落，這是很重要的，這可能會較快發(fā)生，”他說。
一個重要的例子是利用孕婦的血液，看看她的胎兒可能有三體 - 唐氏綜合征和其他疾病相關的染色體異常。
“幾乎是一夜之間，測序逐步接管成為在高危人群中篩查三體的主要手段，也許最終會普遍推廣，”Shendure說。
臨床結果是令人鼓舞的。在新英格蘭醫(yī)學雜志上周公布了起航公司的試驗，將試驗發(fā)現(xiàn)的三體標準測試約3.6％有假陽性結果，有與起航的驗證試驗0.3％相比。
這意味著更少的婦女將需要通過使用羊膜穿刺術或絨毛取樣微創(chuàng)隨訪診斷測試，這兩者都可以導致流產(chǎn)。
如果測試成為常規(guī)做法，高盛分析師艾薩克·羅估計市場可能達到一年600億。
埃文特的新公司，人類長壽公司，將癌癥作為其首個測序對象。與加州圣地亞哥大學聯(lián)合工作，該公司計劃測序，同時還有腫瘤，在加州大學圣地亞哥分校的穆爾斯癌癥中心治療的每一個癌癥患者的基因組。
柯林斯稱癌癥“的疾病基因組”，并指出，基因組學揭示癌癥是不同的突變的組合，所有這些都有助于其成長。
制藥公司已經(jīng)通過阻斷異常通路的方式來進行治療，一個叫做精密醫(yī)學的方法。
“因為DNA測序提供的窗口，這發(fā)展的非常快”柯林斯說。
