2017年——基因组学的突破之年
[2018/1/2]
FDA也创造了历史,批准了美国第一个基因治疗:诺华(Novartis)的Kymriah,适用于治疗患晚期白血病的儿童。FDA很快又批准了吉利德(Gilead)旗下Kite Pharma的Yescarta,它适用于一种成人淋巴瘤。这些疗法从人体中提取出T细胞,对其进行遗传改造,使其对抗患者的特定癌症。
  
  Evelyn Villareal出生时患有1型脊肌萎缩症(SMA1),这是一种遗传病,患病的婴儿会逐渐瘫痪。诊断结果让她的父母心碎不已,因为他们的第一个女儿也被这种疾病夺去了生命,当时她只有15个月大。大多数患病的儿童活不过两岁。
  
  不过这一次,这个家庭发现了一种临床试验。八周时,Evelyn接受了一种实验性治疗,具体方案是让携带健康基因的病毒穿过血脑屏障,提供一种关键的缺失蛋白。试验获得了惊人的成功:所有15个婴儿都取得了良好的反应,Evelyn现在已经三岁了。
  
  SMA1并不是个例。经过20年的紧张工作,我们突然发现一系列的基因治疗都取得了成功。Spark Therapeutics公司的Luxturna有望成为第一个被批准用于遗传性失明的药物。另一种针对大疱性表皮松解的实验性治疗也在开发当中。这些患病的孩子常被称为“蝴蝶儿童”,因为他们的皮肤如蝴蝶翅膀一般脆弱。
  
  对抗癌症
  
  癌症是一种遗传病,浙江快乐12玩法介绍:所以基因组测序可以在癌症诊断和治疗中发挥重大作用。Foundation Medicine的综合性实体瘤遗传检测FoundationOne CDx™近日获得了美国食品药物管理局(FDA)的批准,这一事件具有里程碑式的意义。
  
  利用新一代测序,这种检测寻找324个基因中与黑色素瘤、乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌以及非小细胞肺癌相关的变异。肿瘤医生根据检测的结果,将每位患者与获批的靶向疗法、免疫疗法或临床试验相匹配。
  
  这一成功案例并不是孤证。今年,美国FDA简化了肿瘤分析检测的批准程序。更多产品即将获批。
  
  FDA也创造了历史,批准了美国第一个基因治疗:诺华(Novartis)的Kymriah,适用于治疗患晚期白血病的儿童。FDA很快又批准了吉利德(Gilead)旗下Kite Pharma的Yescarta,它适用于一种成人淋巴瘤。这些疗法从人体中提取出T细胞,对其进行遗传改造,使其对抗患者的特定癌症。
  
  默克(Merck)的免疫治疗药物Keytruda则是另一个监管上的里程碑,它是第一个获批的癌症治疗药物,适用于带特定基因组生物标记的实体瘤,而无论其在身体中的何处。
  
  基因编辑的进展
  
  作为近年来最激动人心的发现之一,CRISPR-Cas9基因编辑能够确保稳定的食物供应,让生物燃料更经济,并治愈许多遗传病。此外,一种新的CRISPR变体Cas13让研究人员能够编辑RNA,而不仅仅是DNA,这打开了许多治疗应用的大门。
  
  2017年,一名患者首次接受了一种意在精确编辑体内细胞DNA的疗法,该临床试验利用基因编辑工具来治疗亨特综合征,这是一种遗传代谢疾病,可导致严重残疾。
  
  另外,研究人员还利用CRISPR来校正胚胎的遗传性疾病。研究小组修复了MYBPC3基因中的突变,这些突变可能导致心源性猝死及其他心血管疾病。如今,我们拥有了工具,有望消除亨廷顿舞蹈症、囊性纤维化及其他遗传病。不过,生殖系的编辑也引发了伦理问题。研究需要开展下去,而法律、监管和伦理的讨论也必须跟进。
  
  患者权益的改善
  
  基因组测序已经推动了医疗保健的各种进步,但如果患者享受不到,便毫无意义。今年,精准医疗在付费者接纳方面迈出了重要的一步。
  
  FoundationOne Cdx实体瘤检测除了获得FDA的监管批准,还获得了美国联邦医疗保险(Medicare)的初步覆盖,这意味着最容易患癌症的老年患者将有更多的机会使用这种检测。
  
  其他付费者也正参与其中。11月,美国最大的私营保险公司联合健康保险(United Healthcare)开始报销罕见病患儿的全外显子组测序。
  
  更多的群体基因组学
  
  全世界的多个国家在群体基因组学上继续取得进展,希望更好地了解遗传学与疾病之间的关联。丹麦和印度也加入英国、美国、中国、卡塔尔、沙特阿拉伯、土耳其和爱沙尼亚的行列,开展群体基因组学计划。截至本月,全球首个也是最大的群体基因组学行动Genomics England的十万人基因组计划已经对癌症或罕见遗传病患者的41,000多个基因组进行了测序。英国国民保健署(NHS)正准备将全基因组测序作为某些罕见病和癌症患者的常规诊断检测。
  
  同时,法国也首次指定了2个测序点,而最终将有12个测序点分布在该国的大学医院,作为法国2025年基因组医疗计划的一部分。该计划旨在将基因组医疗整合到法国的临床保健行动中,其目标是在2020年之前,每年对23.5万个基因组进行测序。
  
  在美国,国立卫生研究院的All of Us研究计划开始招募参与者,而美国退伍军人事务部也签订了一份合同,对百万退伍军人计划(MVP)的首批34,000个基因组进行测序。最终,All of Us和MVP计划将分别收集超过百万名美国人的健康数据,包括基因组信息。
  
  基因组学无处不在
  
  2017年,基因组学生态系统以多种方式扩大,包括直接面向消费者的市场。Helix推出了在线消费者市场,提供基于DNA的产品。23andMe的客户超过了200万。单就今年来看,AncestryDNA的客户就翻了一番,超过600万,也创造出世界上最大的DNA数据库。
  
  这一势头将逐步强劲,而周密的监管将起到重要作用。FDA宣布,它正在简化消费者检测公司的审查程序。
  
  以基因组学为重点的创业公司也呈爆炸式增长,包括Illumina加速器资助的那些。例如,Checkerspot正利用先进的生物技术和化学来设计高性能的材料,而Mantra Bio正利用外泌体(exosomes)这种天然存在的细胞结构来输送新一代的靶向治疗药物。
  
  临床基因组学
  
  研究人员和临床医生正为充分利用基因组学而另辟蹊径。基因组测序技术让新境界触手可及:更大规模的研究,以全基因组而不是外显子组为对象的更广范围应用,以及超深度测序。这将让“大海捞针”的应用成为现实,比如开展深度的肿瘤分析,或通过一滴血来寻找单个癌症分子。
  
  麻省理工学院和哈佛大学旗下Broad研究所的研究人员表明,他们能够检测患者血液中几乎90%的肿瘤遗传特征,而Illumina子公司Grail也推进了其液体活检项目。
  
  Illumina的NovaSeq架构也支持这些及其他方面的工作,而这种技术才刚刚开始在患者中发挥作用。
  
  保健革命的潜力是惊人的。目前,只有少数实体瘤得到了测序。科学家已经开始揭示ApoE4基因变异如何增加阿茨海默病的风险。同时,人类细胞图谱(Human Cell Atlas)计划正在绘制人体中全部37万亿个细胞。通过描绘和定义健康与疾病的细胞基础,这项大胆的举措将影响生物学和医学的方方面面。
  
  测序有望彻底改变癌症、未确诊的罕见遗传病及进行性疾病(如阿茨海默病)的治疗方式。对于Evelyn等孩子来说,生活从此变得不同,他们如今也有机会过上健康长寿的生活。而作为Illumina的一份子,我们很荣幸能够推动这些进步,让全世界的广大民众受益。