醫(yī)療保健的下一次重大轉(zhuǎn)型很可能始于基因組計(jì)劃!

早在2013年夏天，Genomics England就開始為100,000 基因組計(jì)劃項(xiàng)目進(jìn)行緊鑼密鼓的籌備。

　　該試點(diǎn)項(xiàng)目在啟動(dòng)時(shí)的目標(biāo)可謂是雄心勃勃：完成100,000人全基因組序列的患者測(cè)序。英格蘭國(guó)家衛(wèi)生服務(wù)局(NHS)招募的參與者獲取的基因序列將用于建立罕見病和癌癥的研究隊(duì)列，同時(shí)未來還將使用這些數(shù)據(jù)為診斷提供信息并指導(dǎo)臨床護(hù)理。

　　當(dāng)時(shí)的總理大衛(wèi)卡梅倫是這次項(xiàng)目啟動(dòng)背后的強(qiáng)大后盾，他的長(zhǎng)子伊萬患有罕見的遺傳病大田原綜合癥，這種病的體征是無數(shù)次嚴(yán)重的癲癇發(fā)作。不幸的是，2009年伊萬在他六歲時(shí)死于此病。

　　2017年BIO會(huì)議的一個(gè)人頭攢動(dòng)的大廳里，卡梅倫這樣表示：“這讓我覺得我們可以做更多的工作來幫助研究遺傳學(xué)和基因組學(xué)的藥物，所以我通過了100,000人基因組計(jì)劃項(xiàng)目，第一個(gè)測(cè)序的基因組至今仍舊放在我的桌子上，我認(rèn)為可以將基因組數(shù)據(jù)庫(kù)與我們的國(guó)家衛(wèi)生服務(wù)部門結(jié)合起來?！?p>　　這項(xiàng)龐大的基因組計(jì)劃絕不僅僅是一個(gè)夢(mèng)想，它的最終目的旨在為所有5500萬公民提供基因組醫(yī)療服務(wù)。

　　Genomics England首席商務(wù)官Joanne Hackett表示：“由于當(dāng)時(shí)全基因組測(cè)序的成本非常高，所以并沒有人大規(guī)模地做這件事?！岸驮谄涑闪⒁荒甓嗪?，Genomics England宣布與測(cè)序巨頭Illumina合作，繼而耗資3億英鎊，建成了劍橋外的Wellcome Trust Sanger研究所Genome校區(qū)的測(cè)序中心。

　　根據(jù)Illumina副總裁兼首席科學(xué)家David Bentley的說法，英國(guó)基因組學(xué)在項(xiàng)目結(jié)構(gòu)方面的遠(yuǎn)見卓識(shí)絕對(duì)不容小覷，而他們認(rèn)為這便是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的未來。

　　盡管這項(xiàng)任務(wù)面臨龐大的挑戰(zhàn)，但這一切最終還是得到了回報(bào)。去年10月，NHS宣布將從該試點(diǎn)過渡，并將開始為任何疑似患有罕見病和某些癌癥的人提供全基因組測(cè)序，而迄今為止最大規(guī)模的基因組醫(yī)學(xué)服務(wù)將部署于世界上每一個(gè)角落。

　　就在去年12月初，英格蘭基因組計(jì)劃領(lǐng)導(dǎo)人宣布：已完成在2018年底測(cè)序100,000個(gè)基因組的宏偉目標(biāo)，而要知道，截止去年2月他們才剛剛對(duì)50,000個(gè)基因組進(jìn)行了測(cè)序，這無疑是一個(gè)巨大飛躍。

　　目前測(cè)序中心的試驗(yàn)步伐依舊迅速，現(xiàn)在每個(gè)月的檢測(cè)速度在6,000到7,000個(gè)全基因組之間。而如果服務(wù)需求增加，數(shù)量上仍有足夠的空間上漲，因?yàn)槠錅y(cè)序操作已從目前正在使用的HiSeq儀器轉(zhuǎn)換到Illumina新的，更快的測(cè)序平臺(tái)NovaSeq。

　　臨床基因組的挑戰(zhàn)

　　雖然100,000基因組計(jì)劃的第一個(gè)任務(wù)是幫助開發(fā)通過NHS提供基因組醫(yī)學(xué)的工作模型，但它還包括運(yùn)行一個(gè)平行的研究機(jī)構(gòu)來利用測(cè)序數(shù)據(jù)供學(xué)術(shù)和商業(yè)實(shí)體使用，數(shù)據(jù)和相關(guān)發(fā)現(xiàn)將使NHS能夠不斷改善其對(duì)患者的服務(wù)。

　　如何實(shí)現(xiàn)研究到臨床護(hù)理的轉(zhuǎn)化

　　該組織與該項(xiàng)目的NHS關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)人福勒表示：“我作為一名區(qū)域流行病學(xué)家目前正在調(diào)查傳染病的暴發(fā)，而100,000基因組項(xiàng)目能夠促進(jìn)醫(yī)療保健轉(zhuǎn)型，我堅(jiān)信，而這勢(shì)必會(huì)將研究和臨床實(shí)踐緊密結(jié)合在一起。”

　　該計(jì)劃的目的是將罕見病和癌癥序列分離為50%和50%。但是，在開始收集癌癥樣本后不久，福勒和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于大多數(shù)研究環(huán)境而言依靠FFPE組織樣本是無效的。雖然FFPE樣本長(zhǎng)期被臨床醫(yī)生和研究人員使用，在存儲(chǔ)人體組織有優(yōu)勢(shì)，通常有助于比較在不同時(shí)間采集的樣本以跟蹤疾病的進(jìn)展。但是這些樣品的測(cè)序通常是針對(duì)少數(shù)基因的，這些活動(dòng)通常不受組織固定過程中已知的DNA降解和片段化的影響，而這時(shí)新鮮冷凍變成了唯一可行的選擇。

　　放棄FFPE組織樣本的決定使該項(xiàng)目的癌癥患者招募工作停滯了大約一年，最終分離的結(jié)果為60%的罕見疾病基因組和40%的癌癥基因組。英國(guó)基因組學(xué)研究人員正在試驗(yàn)不同的冷凍方法，以確定它是否影響測(cè)序質(zhì)量以及樣品使用不同的運(yùn)輸方法保持其完整性的時(shí)間。

　　福勒表示：“我不確定具體的數(shù)字是怎樣的，但我們每周收到400份新冷凍樣品，而這種數(shù)量是我們始料未及的?！?p>　　教育和培訓(xùn)

　　NHS在接下來的18個(gè)月內(nèi)會(huì)讓所有國(guó)家醫(yī)院信托基金的工作人員得到培訓(xùn)，計(jì)劃在10年內(nèi)培養(yǎng)出一支訓(xùn)練有素的基因組醫(yī)學(xué)工作者隊(duì)伍。

　　Chandratillake表示：雄心壯志很重要，100,000人測(cè)序看似是一座不可攀登的山峰，而我們現(xiàn)在已經(jīng)登上山頂。現(xiàn)在我們要攀登一座更大的山。

　　Pope表示：由于NHS的目的是繼續(xù)從基因組醫(yī)學(xué)服務(wù)的患者那里收集研究數(shù)據(jù)，患者必須經(jīng)過一個(gè)知情同意過程。因此，臨床醫(yī)生需要與患者就臨床決策達(dá)成共識(shí)。”

　　對(duì)于Chandratillake來說，全國(guó)范圍內(nèi)的基因組醫(yī)學(xué)也是NHS的一個(gè)具體例子，它關(guān)注的是跨越種族，區(qū)域和社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的護(hù)理公平。通過100,000個(gè)基因組計(jì)劃，NHS跟蹤了患者招募和人口覆蓋情況。

　　然而，除了護(hù)理公平，除了迄今為止最大規(guī)模的基因組醫(yī)學(xué)部署，NHS和Genomics England的努力也正在邁入一個(gè)新的領(lǐng)域。

　　也許醫(yī)療保健領(lǐng)域的數(shù)字革命才剛剛開始。

　　參考文獻(xiàn)：

　　Genomic Medicine for the Masses England’s National Health Service launches genomic medicine service for all 55 million citizens