基因检测可以算命?

生活 本刊记者/符遥
听上去高大上的基因测序技术正进入普通人的生活,但围绕它的争议也从未停止

在广东省深圳市华大基因总部的国家基因库,工作人员在查看血液样本。图|新华

 

35岁的杨宇是个科技爱好者,一直对互联网医疗颇感兴趣。2015年,在一次创业沙龙上,他听说了一家名为WeGene的初创公司,为个人提供包括祖源分析、疾病风险预测在内的基因检测服务,其中祖源一项在国内尚属首创。“我很想知道我祖上到底来自哪里?”他决定试一试。

杨宇的好奇也是千百年来人类永恒的哲学命题:“我是谁?我从哪里来?我要到哪里去?”      自21世纪以来,自英国、美国的科学家绘制完成了人类有史以来第一份基因图谱,人们开始相信,这些问题的答案就隐藏在我们每个人的基因里。

基因检测,是指通过对人体血液、体液或细胞对DNA分子进行检测,判断这部分基因是否存在突变或存在易感基因型,可以用于诊断疾病,也可以用于预测疾病风险和评估使用某些药物的疗效与副作用。可以通过检测Y染色体的单倍群分类分析出父系族源,通过检测线粒体的单倍群分类分析母系祖源。

近年来,在临床医疗领域,针对无创产前筛查、肿瘤个体化治疗、遗传病诊断的基因检测已经初步形成了相对稳定的市场格局。随着生物技术的不断发展,基因检测的成本在急剧下降,与此同时,越来越多的人希望从基因中了解更多信息,从祖源分析到遗传疾病,从运动、营养到性格、天赋,听上去“高大上”的基因测序技术正进入普通人的生活中。

 

一口唾液透露的秘密

杨宇在官网上支付了999元,几天后,他收到了一个盒子,里面装着一份使用说明书和一支试管。经过反复用舌头刮舔上下颚,他将足量的唾液装入了这只小小的唾液采集器。合上盖子,轻轻摇晃5秒,待采集器中的DNA样本稳定剂与唾液完全融合,采样完成。

杨宇将这个装有自己“生命密码”的盒子寄回了位于深圳的WeGene公司,他的基因样本将和其他被测者的样本一起被送往位于复旦大学的实验室。通过基因芯片筛查的方式,检测员将对每个样本中的60万个位点进行检测。(注:位点,即基因在染色体上占有的特定位置。基因位点不同决定每个个体的差异性。)

“国外有个叫23andMe的公司也是做这个的, WeGene号称是中国的23andMe。” 杨宇的家族中有癌症病史,一方面出于对祖源的好奇,另外他也想知道,自己将面临怎样的健康风险。

杨宇提到的23andMe,是基因检测领域最负盛名的生物科技公司之一,2006年由Google公司联合创始人谢尔盖·布林的前妻安妮·沃西基等人创办。通过邮寄检测套件、收集唾液的形式,他们开创了直接面向普通消费者、足不出户即可进行基因检测的先河,一度在美国掀起了一阵风潮。2008年底,美国《时代周刊》评选出了该年度“50项最重要的发明”,23andMe的个人基因检测服务位居榜首。

它不同于医学上的疾病检查,在价格上也低廉很多。23andMe的个人基因检测服务,消费者只需花上几百美元,就能了解到自己的祖源信息和遗传疾病等潜在的健康风险。2012年,23andMe甚至一度将检测套件的价格降至99美元,在随后的9个月里,其用户数量迅速增长了一倍。      

直到这两年,各式各样的基因检测才在国内悄然兴起,越来越多像杨宇这样的年轻人开始接触到个人基因检测产品,他们希望借助科技的手段发现一个未知的自己。

WeGene的联合创始人陈钢告诉《中国新闻周刊》,“我们的用户大部分来自北上广深这样的一线城市,白领占60%以上,20-40多岁的比较多。”除了可以进行基因检测,他们还为在23andMe进行过检测的用户提供免费的数据解读服务。从去年至今,他们的数据库中已经积累了超过1万人的基因组数据。

样本寄回三周后,杨宇收到了一份涉及祖源分析、运动基因、营养代谢、健康风险、遗传性疾病、药物反应、遗传特征等七个方面、累计200多项解读的线上报告。

科学技术对那口唾液进行检测的结果显示,他是“B型血,极少数为A型血;爆发力出色、记忆力不错;吸烟不容易上瘾,喝酒可能脸红,有干燥的耳垢,运动对减肥的影响较大”。这些都和事实符合。

在祖源方面,报告显示他的祖上起源于17000年-22000年前的中亚或北亚,主要分布在美洲、亚洲大部分地区和北非,以美洲土著人、因纽特人和凯特人为代表人群,与“原子弹之父”罗伯特·奥本海默同源。不过,让他无比惊讶、家族中也从没有人跟他提过的是,来自西北的他,除了有72.03%是北方汉族血统,有0.01%是爱斯基摩人,竟然还有 27.93%的韩国血统!

“我父亲是北方人(西北),母亲是南方人(长江流域),为什么我居然有这么多的韩国血统?”在咨询了一些相关领域的朋友后,他得知,历史上西北地区的一些少数民族,因为多年四处征战,可能从西北向东北迁徙,后来到了朝鲜半岛地区,由此导致了“混血”。“我真没想过会是这样。”杨宇对《中国新闻周刊》说。

美国约翰·霍普金斯大学曾对1046名客户进行了调查,结果显示,人们购买个人基因检测服务最重要的3个原因依次是:好奇心驱使(94%)、疾病风险预测(91%)、追寻祖源/身份认同(90%)。

 

该怎样理解基因检测?

杨宇是个很注意健康的人,不喝酒、不熬夜、饮食清淡,也有定期锻炼的习惯。但他一直不明白,为什么从30岁起,每逢体检,自己经常会出现血脂高的情况。

检测报告显示,他的基因位点rs144467873携带1个风险突变,这意味着他有患上一种罕见遗传性疾病“B型家族性高胆固醇血症”的风险。

“我觉得这点挺准确的。”尽管他并不能由此推断这个突变的基因就是造成自己血脂偏高的原因,但杨宇相信,这二者之间多少存在一些联系。

检测报告还显示,杨宇患心源性猝死的风险比普通人高38%。这让他有些意外:家中没有类似病史,自己目前也还没有任何心脏不适的症状出现。但他还是决定应该以后更注意一些了。

对自身命运的好奇是人类的天性,面对一个可以“预测未来”的新技术,“测得准不准”自然是用户们最关心的问题之一。

真有人通过基因检测试图改变未来的命运,最著名的例子莫过于美国影星安吉丽娜·朱莉。朱莉有乳腺癌的家族史,母亲曾与癌症搏斗10年,56岁时因卵巢癌离世。2013年,朱莉在基因检测中发现,自己从母亲那里遗传了突变的癌症易感基因BRCA1,未来患上乳腺癌和卵巢癌的几率高达87%和50%。为了降低可能的风险,她决定接受预防性的手术,切除双侧乳腺。两年后,她再度接受手术,摘除了双侧卵巢及输卵管。

朱莉的选择在一夜之间将基因检测推到了聚光灯之下,同时也引发了极大的争议。这样的做法究竟是防患于未然还是矫枉过正?基因检测到底是给了人们更多的主动权,还是更容易让人们陷入无谓的恐慌?

一年前,32岁的深圳白领李晓娜是个“体重基数大”的姑娘。正值工作进入瓶颈期,巨大的精神压力和不规律的饮食让身高168cm的她体重一度达到了78.8kg。她不相信针灸、吃减肥药一类的瘦身方法,却又缺乏锻炼的动力,体重一直居高不下。

直到她去做了一次基因检测。

2015年12月,李晓娜在美佳基因进行了一项专门针对减脂的运动基因检测。这家以“健康管理”为主打的基因公司,针对基因检测的情况,为每位客户设计个性化的瘦身方案。         

基因检测显示,她的蛋白质代谢能力较高,对维生素的吸收能力和利用率较低。根据这一特点,营养师纠正了她原先为了减肥不吃肉、不吃主食、不吃晚餐的坏习惯,重新为她制定了一份均衡的食谱。

检测结果还显示,有氧运动对她的体脂消耗影响偏低,而力量训练的影响则很高。这意味着之前“每周安排3天,总共30-50分钟有氧运动”的训练方案对她来说并不适用。为了提高单位时间内减脂的效率,李晓娜开始步行上下班,以加大有氧运动的强度;同时在健身教练的指导下,走进健身房,进行器械训练。她第一次发现,之前自己跑步一小时都不怎么出汗,但是力量训练仅20多分钟,她已经汗流浃背了。

她决定坚持下去。在131天的时间里,她在没有刻意节食的情况下成功减掉了19.2kg。

“其实科学只是一个手段,关键还是取决于个人的自控力。但基因检测能让你更了解自己的身体是怎样的状态,这样瘦身事半功倍,不会像别人那样走冤枉路。”李晓娜对《中国新闻周刊》说。如今,她已经无须再减肥,但健康饮食、定期锻炼的习惯保留了下来。

 

前沿科技还是“科学算命”?

在知乎或是WeGene官网的论坛上,陈钢经常会收到用户各种反馈:“我的身高180㎝,应该高于平均水平吧,怎么测出是‘可能趋近于平均身高’?”“健康风险86项,我有47项有‘较高风险’,算不算多?”“乳腺癌风险高于平均风险86%,我是不是得赶紧买保险了?”

他和同事们都会一遍遍地向用户们解释:很多生理特征、疾病风险属于多基因控制的复杂性状,在受到基因影响的同时,也受到来自人体内外环境、生活方式等诸多因素的影响。因此,基因并不意味着一切,而且,他们的检测本身也不能被视为临床产品。

这样的“不确定性”让这个高科技多少带上了一点“算命”的味道。如果对疾病风险的预测变成了一个概率问题,还有各种未来的不可知,这样的检测还有多大意义?

的确,因受制于现阶段人类对疾病、基因认知的局限,基因检测的“准确性”是科学界普遍存在的争议。即便是在基因检测领域起步较早的国家,也一直被同样的问题所困扰。

2013年,美国记者基拉·贝克奥夫曾在《纽约时报》发表文章,讲述了自己的经历:她同时在23andMe、Genetic Testing Laboratories(简称“G.T.L.”)和Pathway Genomics这3家知名的个人基因检测公司进行了检测,但令她吃惊的是,每家公司的检测结果都不一样。

23andMe的测试结果显示,贝克奥夫有20.2%的可能性患上牛皮癣,8.2%的可能性患上风湿性关节炎——她这两项的患病几率都比同人种的普通女性高出了近一倍;但G.T.L.的测试却显示,她患牛皮癣和风湿性关节炎的几率极低,只有2%和2.6%。

在冠心病一项上,23andMe和G.T.L.的检测结果基本一致,认为她的患病几率在26%-29%之间,基本属于正常水平;但Pathway Genomics这一项的检测为“高出平均”。

对于这样的结果,专家们纷纷表示并不意外。人体目前已知或者被命名的基因位点总数将近6000多万个,基因检测公司通常使用的芯片筛查方式最多也只检测100万个位点左右,这意味着本身得到的信息就十分有限。更何况每个公司检测的位点数量、选取的基因范围、使用的基因数据库和分析方法各不相同,检测结果必然存在差异。另一方面,对于许多复杂疾病的致病机理,科学界在基础研究层面至今仍无定论,也很难断言基因究竟在其中起到了多大作用。

纽约大学朗格尼医学中心医学伦理主任亚瑟·开普勒博士甚至直言:“这类检测作为一种娱乐可能还挺有趣的,但别太当真,不要用它去指导你平常的健康保健和生活方式。如果你有几百块钱,想投资一下自己的健康,还不如去买个体重秤,站上去看看就知道该做些什么了。”

杨宇也遇到了同样的困惑。在拿到WeGene的检测报告后不久,他又购买了华大基因出品的一款入门级的个人检测产品。检测后他发现,针对血糖和血脂等几项健康状况的分析,两家公司给出的结果和健康指导并不完全一致。

“所有的检测项目都是有一定科学基础在的。”身为华大科技前副总裁,陈钢是生物信息学领域的专家,在他看来,任何一项基因检测,其科学性建立在相关研究的进展之上,不同的检测项目,其“准确性”不能一概而论。例如,与爆发力有关的运动基因、遗传性乳腺癌等检测项目,已经有非常成熟的研究证明其与基因之间存在强相关性;而有些检测内容,虽然学界也发表了相关研究论文,但因为研究规模不够大、不同人种之间存在差异等原因,科学性相对偏弱。         

从今年愚人节起,WeGene在检测报告上增加了一项新的检测项目:所有男性用户都能查看到自己的“彩虹指数”,即同性恋倾向。尽管这一数值的计算是建立在一系列有关基因与性倾向的研究之上,但陈钢坦言,这项颇具娱乐性的检测是“根据学术论文,正儿八经地胡说八道”。

“我们的检测结果,至少根据已有的科学成果而言是比较准确的,从检测手段而言与临床产品也没有区别。但它毕竟不是一个临床产品,没有经过大量临床实验,所以基本只是参考意义。” 陈钢对《中国新闻周刊》说。

 

基因检测并非“无所不能”

尽管仍存在种种局限,眼下,基因检测在市场的推动下正在变得“无所不能”。     

打开网页搜索,输入“基因检测”,市面上已有的各种检测产品多的超乎想象——“精准预测癌症,准确率达99.9999%”;测情商智商、测网瘾、测孩子是否有早恋倾向;甚至还可以检测男女性格是否配对。商家在宣传广告中写道:“通过男女配对基因检测,我们能避免资源浪费,节省找对象谈恋爱的时间,增加配对的成功率,会较大程度减少婚姻失败的概率,最大限度避免因离婚造成财产分割、子女抚养、感情伤害等一系列社会问题发生。”

近两年,针对普通大众的消费型基因检测正在成为一片迅速升温的蓝海。在五花八门的各种检测中,最有市场也争议最大的莫过于儿童天赋基因测试。

今年9月,奥运冠军、“拳王”邹市明的妻子冉莹颖在微博上贴出了一张基因分析图。儿子轩轩参加了由某公司推出的针对孩子天赋的基因检测,结果显示,轩轩在语言和数理逻辑上颇具天赋。“粑粑不要想着让轩哥继承衣钵了,别浪费天赋,培养他成为主持人吧!”她用玩笑的语气写道。

该公司是国内首家上市的基因检测公司,此前一直专注于临床领域。这套标价6800元的测试是近年来他们推出的一系列消费级基因检测产品之一,号称能通过检测近30个关联基因位点,分析少儿在语言、人际交往、数理逻辑、音乐等8个领域的智能天分。

“出于商业目的,我们目前已有的知识被歪曲了。”2015年9月,来自英国、美国、澳大利亚等多个国家的24位基因遗传学、运动医学领域科学家联名在《英国运动医学杂志》上发表论文,公开表达了对运动类“天赋基因”检测的担忧——辅机动蛋白3(ACTN3)是被科学界研究得最透彻的运动基因之一,已被证明与人体肌肉的爆发力密切相关,有着“金牌基因”之称。不少个人基因检测公司号称可以通过检验儿童是否携带ACTN3,判断其是否具备运动天赋。但科学家们明确表示,目前此类测试能够提供的信息对于预测一个人未来的运动表现“毫无意义”。

尽管如此,在全国各地,类似的基因检测比比皆是,在数年前就已经出现,价格从几百元到数万元不等。虽然市场火热,不过,关于检测“天赋基因”的说法,多数业内人士都持反对意见。

而在陈钢看来,不仅仅是“运动天赋”,在其他各个领域,绝大部分所谓的“天赋基因检测”都把其科学依据严重夸大了,以此去判断一个孩子的未来完全不合适。“我们每个人都知道天赋可能跟遗传有关,但我们的研究还没有进展到知道这个遗传是怎么起作用的。在遗传的过程中,基因组什么地方、以什么方式起作用,完全没有达到这个程度。”

2013年,大象公会的创始人黄章晋曾接受了两次基因检测。彼时,国内面对普通消费者的基因检测尚在实验性阶段,检测完成后,被测者拿到的是没有任何解读说明的基因代码,对于不具备专业知识的普通人而言,这样的检测报告与“天书”无异。“给了我一个14M的文本文件,全是代码,你得一个一个自己去查。检测80万个位点啊,一个就是一行,而且99%的位点是无意义的。”黄章晋向《中国新闻周刊》回忆。

黄章晋一直对基因检测非常好奇。这两年,市场上消费级的检测产品越来越多,他也决定孵化一个这样的项目:各色DNA。

各色科技CEO郭婷婷告诉《中国新闻周刊》,之所以产生这样的想法,是他们在考察过市面上已有的产品后发现,各家公司都没能把“内容”做好,而这恰恰是基因检测能否得到广为传播,被大众所了解的关键。

和市面上大多数检测产品不同,他们特意避开了常见的遗传性疾病预测等项目,而将切入口放在了人的无害的生理和心理特征多样性上。睡眠,肥胖,乃至专注程度,是否更具同理心,是否喜欢刺激和冒险,有些项目类似星座运势。

郭婷婷说,无论国内还是国外,基因研究的热点都集中在临床疾病领域,针对人类生理、心理多样性的研究较少。但由于国外对基因预测和诊断疾病的管控极为严格,只有少数先天性疾病获得了检测批准,因此,真正获得百万级检测人数的,都出现在娱乐化应用的领域。在现阶段,无论是疾病易感性还是生理心理特征,这些项目的检测都不能准确预测现状。在大众对基因缺乏正确认知的情况下,基因检测用于了解知识和作为谈资的意义,远大于精确预测。

“我们卖的是内容,不是最后的诊断。我们也希望用户在我们这里买到的是内容。”郭婷婷说。

 

距离一个“精准”的未来还有多远?

2015年1月,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中宣布了一个生命科学领域的宏伟蓝图——“精准医疗计划”。该项目的计划之一,是建立一个涵盖超过100万人详细健康信息的基因数据库,用于对疾病的研究与个性化诊疗、药物的研发。

一个新的时代似乎正在来临。

另一方面,咨询公司Credence Research2016年5月发布的报告显示,预计到2022年,全球大众消费级基因检测市场将达到3.4亿美元。

作为这个领域最大的巨头,截至去年,23andMe已拥有120万份个人的DNA基因数据信息。经过用户同意后,他们的信息将被提供给研究人员使用。目前,23andMe还在进行有关药物对于不同患者影响的研究。

这一切的背后,是来自政府严格的监管。2013年11月,因为无法确定其检测产品和数据分析的准确性,美国食品药品监督管理局(FDA)向23andMe下达禁令,要求其停止为用户提供健康类的检测分析,只能提供祖源分析等偏娱乐性的数据解读服务和检测出的原始数据。

 禁令一直持续到2015年10月。在给出两种学术研究结果和若干样本证明其检测方式的正确性后,23andMe重新被允许提供非医学特征(如雀斑、头发卷曲、乳糖不耐受症等)以及部分遗传性疾病携带状况的信息报告,但报告里不允许出现“患××疾病的风险为××%”的说法。

相比之下,国内的基因检测行业的规范化还有很长的路要走。

2014年2月,国家食品药品监督管理总局(简称“食药监总局”)、国家卫计委联合发出通知,要求任何医疗机构不得开展基因测序临床应用,已经开展的必须立即停止,原因是相关产品和技术并未经过审批,属于非法行医。

当时,由于基因检测没有被纳入临床检测的范围,服务收费标准混乱,检验流程也不规范,但这样“一刀切”的做法在行业内引起了巨大的争议。而仅仅在4个月后,食药监总局批准了二代基因测序产品上市。2015年上半年,国家卫计委又先后发布了基因测序临床应用试点名单。

而截至目前,国内针对大众消费级基因检测领域的监管政策尚不明确,由于缺乏统一的国家标准和适合市场需求的行业规范,这个“低门槛”的市场还难以摆脱鱼龙混杂、乱象频出的局面。

 “我觉得监管肯定会逐步收紧的。就像当年FDA管理23andMe和所有面向消费者的基因检测产品一样。比如在检测报告中要尽可能减少主观判断,比如要求所有基因检测的实验要在满足一定要求的实验室去做。”陈钢向《中国新闻周刊》分析,针对这一领域的监管,不同国家有着不同的监管方式,有关部门应该也会向着这样的方向发展,“更好的监管可能是像美国那样,趋紧一些实际上是会有好处的。”

陈钢说,下一步他们将减少检测报告中科学依据不够高的项目,尽可能为用户提供最有用、可靠的信息。他不满足于单纯做一个提供个人基因检测服务的公司,做一门生意——他更希望WeGene能建立起一个高质量的基因数据库。在现阶段,与基因有关的科学研究大多针对欧美人种进行,如果能够建立一个亚洲人种的数据库,国人的基因检测结果必然会更加准确,在此基础上的各种研究也会更有针对性,这些数据甚至能够真正地影响人们的健康和生活。

这也是“各色DNA”的愿望:充分培育市场的同时,积累海量行为、基因数据,让基因数据产生更大的价值。

在业内人士看来,尽管基因检测的概念十分火爆,这个市场的春天还远没有到来。“可能有人当先烈,可能有人当先锋,但这个事情还是得往前走。”陈钢说。

(应采访对象要求,文中杨宇、李晓娜为化名。)

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