基因测试正在改变医学的现状以及家庭成员对健康的思维方法；由于科学已可将DNA的奥秘揭示，我们正面临艰难的选择和新的挑战——
1895年,年轻的女裁缝波林·格罗斯(Pauline Gross)害怕极了。那时格罗斯对DNA双螺旋结构和人类基因组工程还一无所知——这些医学成就是遥远未来的事情。不过她确已知道有一种称为癌症的险恶疾病,而且这种疾病正在她的家族中间蔓延。她对密西根大学病理学家奥尔德雷德·沃辛(Aldred Warthin)吐露内心的痛苦说:“我现在身体健康,不过我完全能预料我会死得很早。”
当时格罗斯的预言(她的确在年轻时死于癌症)只是根据个人的观察:她家庭的多名成员相继死于结肠癌和子宫癌,她也将在劫难逃。100多年后的今天,格罗斯的子孙后代已可享有很多的选择了:仅用一种简单的血液测试,就能让他们“透视”自己的DNA,在他们仍然健康的现状下获悉是否携带某种已经跟随他们家人数十年并使他们处于危险境地的基因变异。现年38年的埃米·麦凯的曾祖母蒂莉是格罗斯的姐姐,为了孩子的健康她决定知道这方面的情况;2002年,测试结果出来了:测试呈阳性。麦凯说:“基因测试改变了对自己健康状况的认识。”
基因测试:使人预知患病的危险性
基因测试也正在改变医学的现状。在科学家宣布人类基因组测序工程完成3年后,关于基因如何影响人体健康的新知识正在改变人们对疾病的认识、诊断、治疗乃至预测的方法。如今,1300多种疾病,包括囊性纤维化病变和血友病都可以应用基因测试。随着基因筛选变得更为便宜、快速,研究人员正在追踪更加复杂的涉及多种基因的疾病———每年袭击数百万美国人的大病重病的生物学基础。它们是Π型糖尿病、阿尔茨海默氏疾病、心脏病和抑郁症。到2010年,某些这类疾病的基因测试将能付之实施。测试呈阳性并不肯定你准会患病,但的确有助于测定你致病的危险性。美国人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯(Fiancis Collins)指出:“我们现在正处在一场真正的医学革命的前沿。”
凯里的家族有亨廷顿氏病的遗传史,但凯里不知道自己是否是该病的基因携带者。不过,她和丈夫蒂姆的受孕胚胎在植入母体子宫前就作了亨廷顿氏病的基因筛查,因此他们的双胞胎儿女这一生不用为此病担忧了。
现今,基因测试在生命的初期阶段就开始实施了。打算怀孩子的夫妻双方事先就可做基因筛选测试,以便查明他们是否是遗传疾病的携带者;产前测试在妊娠期进行,目前美国的新生儿测试项目多达29种,其中基因病变占多数。对于弗吉尼亚州伍德布里奇市的贾纳(Jana)和汤姆·莫纳科(Tom Monaco)而言,早期检测已使他们孩子的童年生活发生了极大的差异。他们就医的历程始于2001年,当时他们的3岁半男孩斯蒂芬看似身体很好,后来却发生了一种危及生命的胃病毒感染,导致严重的大脑损伤。诊断结果是:一种称为异戌酸血症(IVA)的罕见的、但可以医治的疾病,其特征是不能对日常食物蛋白质中的一种氨基酸进行代谢。当时莫纳科夫妇并不知道自己是这种疾病的携带者,而且当时IVA没有包括在新生儿疾病筛选的项目中。莫纳科夫妇无从获得医方的告诫。
汤姆和妻子贾纳同为异戊酸血症变异基因携带者,他们9岁的三儿子就因为该病导致大脑损伤。最小的女儿虽然患有该病,但由于作了基因检测,一出生即得到有效治疗,现在她已经是活泼健康的4岁女孩了。
直到贾纳再次怀孕,那时对还在子宫中的女儿作了羊水检测,得知卡罗琳(Carolime)带有这种变异基因后,医生在她出生的当天就进行了药物治疗。如今9岁的斯蒂芬仍无法行走、交谈和自己进食,而卡罗琳则是一个活泼健康的4岁女孩。贾纳深有感触地说:“基因测试让卡罗琳有幸福的未来,但斯蒂芬却没有这么幸运。”
驱使众多成年人进行基因测试的动机是为了知道自己的未来。目前的基因测试用于乳腺癌和结肠癌等几种疾病,仅涉及病例总量很小的比例。包括乳腺癌Ⅰ型和Ⅱ型在内的基因变异仅占所有乳腺癌患者的5%~10%,而涉及结肠癌的主要基因变异仅占确诊病例的3%~5%。但对一个人生活的影响可能是巨大的,关键在预防发病方面有所作为。密西根大学的斯蒂芬·格鲁伯(Stephen Graber)博士说:“基因测试使我们能深刻地了解病情,但这还应与对患者的治疗相配合。”
家族性肠息肉病是另一种由遗传原因导致的结肠癌,可通过截除结肠治疗;具有乳腺癌基因变异的乳腺癌和卵巢癌的危险可因经常的筛选检测和正规的摘除手术而得以减少。把外观健康的乳房或卵巢切除实在不易,不过这样可以使不再经常焦虑并可对疾病预加防范,还是值得的。
玛丽塔和两个女儿均携带了增加卵巢癌和乳腺癌患病几率的变异基因,她是卵巢癌的幸存者,大女儿戴比在两年前确诊早期乳腺癌,二女儿朱迪为预防癌变,切除了乳房和卵巢。
现年50岁的克莉斯在42岁时被诊断出阿尔茨海默氏病。20岁的儿子杰克积极规划未来生活,并避免把这种变异基因遗传给下一代。
基因测试虽然似乎令人振奋,但未必能解决所有的问题。密西根大学遗传学老师温迪·乌尔曼(Wendg Uhlman)给医学院学生授课时放映了两块幻灯片,一块说“不知道就是幸福”,另一块说“知识就是力量。”那是因为有些疾病,如常在50岁前侵害人的早期发作的阿尔茨海默氏病或亨廷顿氏病还无法加以预防和治疗,因此基因测试的价值变得模糊不清,而且在伦理学上复杂难以处置。
如今,仅有约5%的具有患亨廷顿氏病危险的人——这种疾病由单一基因异常造成,导致逐渐丧失控制能力和智力的敏锐性——接受基因测试。许多人担忧基因测试会使他们的健康保险和职业安全受到威胁。
然而有些人无法忍受前途未卜的命运。有的具有亨廷顿氏病家族史的家庭成员还是宁可去做这方面的测试,认为有这种病的知识,会使他们心情坦然。
基因组学将创造新的治疗方法
现在人们关注的不仅是自身的健康,而且还想从家族树上删除有病的枝杈。采用一种叫做“预植入遗传诊断装置”(PGD)的新方法,夫妻可以通过常规受精形成胚胎,然后进行遗传疾病筛选,只选择那些无变异基因的受精卵植入母体妊娠,但费用昂贵(约数万美元),且不易推广。不过近期遗传学和公共政策中心进行的调查发现,28%的生育诊所已经采用PGD来帮助夫妻避免成年期发作的疾病,如乳腺癌和亨廷顿氏疾病等。
基因测试只是基因组学革命的一小部分。主要的目标是创造一种新的治疗方法找到疾病的生物学缺陷,然后确定问题何在。基因已能帮助我们预测患者对现行治疗药物的反应,华盛顿大学的怀利·伯克(Wylie Burke)博士说:一种称为TPMT的基因变异体,造成对某些化疗药物的致命反应。基因测试可以指导你进行安全和适当的治疗,2种基因现已被确认可影响人对抗血栓药物Warfarin的反应。此外,科学家还正在揭示人们对其他广泛使用的药物如抗抑郁症药物的反应方式的基因差异。
掌握患者的基因类型或基因图谱,还能帮助研究人员找到对某些难治疾病的新的预防疗法。约翰·霍普金斯大学医学院的克里斯托弗·罗斯(Christopher·Ross)博士计划将对亨廷顿氏疾病起缓解作用的药物用于对该病基因测试呈阳性、但尚未出现症状的人身上。他说:“我们正在用遗传学方法将病后治疗转向疾病发生前的预防上来。”
早先,基因药物的靶标是罕见的单一基因失常疾病,如镰状细胞性贫血和家族黑蒙性白痴。现时的靶标却是像心脏病这类遗传学上很复杂、但很常见的疾病了。许多基因现已知与这类疾病有关,但更多的基因在起作用。人类基因组工程确认了人体共有的99.9%的DNA,这只是起点;第二步,2005年绘就的遗传学“差异图谱”则集中揭示的是个人之间有差异的0.1%的DNA。该图谱使科学家能对整个DNA而非单一基因进行扫描,以便分离出对疾病产生有重大影响的变异基因。已发现与黄斑变性有关的基因变异,是导致老年人丧失视觉的主要原因。哈佛大学鲁道夫·坦齐(Rudolph Tanzi)博士还在采用遗传学差异图谱,以追踪导致阿尔茨海默氏疾病的基因变异。
基因测试正在催生新的医学产业
私营药物公司正在投资于DNA研究。冰岛解码遗传学公司已对一个称为TCF7L2的Π型糖尿病基因变异准确定位。该公司主管凯里·斯蒂芬森(Kari Stefansson)说,每复制一个变异基因就增加个人患病风险40%,每复制2个可增加140%。斯蒂芬森表示,他期待2007年初尽早推出基因测试。2006年初,美国国立卫生研究院(NIH)和辉瑞制药公司声称,他们通力合作,正在搜索一系列疾病,包括精神分裂症、狂躁症和严重抑郁症的基因。
目前,基因测试通常在专门诊所内进行。不过教你自行在线测试的公司正在互联网上雨后春笋般地涌现。2004年成立的“直达DNA”公司的主管瑞安·菲兰(Ryan Phelan)声称,她的网址提供了一个“虚拟遗传学诊所”,测试方法十分简便,费用从200美元到3300美元不等。测试结果出来后“直达DNA”公司只提供医疗忠告,但不售药品。而某些其他公司则不那么属守原则,他们推销很少以至毫无科学实效的测试,然后把他们的产品当作治疗药品销售。
科学创新必需经历现实的考验。引起各种复杂疾病的基因并非唯一的因素———诸如饮良习惯和吸烟等生活方式以及环境影响也不容忽视。有关新的测试和治疗方法的预期,可能不会像研究人员希望的那样快的实现,也许根本不会实现。虽然如此,当你看到眼下激烈的医学竞争时,仍不能不对未来感到振奋:要求研究人员在今后10年内研究出一种新方法,能以1000美元的价格获得个人的基因组测序结果。尚若这个理想能如期实现,那么不远的将来,人人都能到医生那里送上自己的血样,然后取回个性化的生物学“蓝印”了。