泼冷水的奥巴马精准医学,精准食品

作者: 科技视频  发布:2019-09-07

早先的一篇文章(《精准医疗“不精准”,别被老美忽悠了!》)引起许多同行的重视,在许多微信圈里传播,朋友们也有来短信评论的,有的肯定,有的争鸣。

农大与华大基因联手研发“精准食品” 不仅“对症下药”,更要“对症饮食”,瞄准“治未病”,中国农业大学联手华大基因科技有限公司将共同开发“精准食品”。

精准医疗,直击“病因” 图片 1 如果要评选今年上半年的科技热词,“精准医疗”很可能榜上有名。

其实,我“泼冷水”的目的不是为了灭火,而更像是煮面条时候泼的冷水,目的是为了在面烧熟以前别扑锅了,泼冷水是为了大家都有饭吃,而不是砸了谁的饭碗。

今年是中国农业大学建校110周年,从3月25日开始,中国农业大学食品科学与营养工程学院连续举办多场以“梦”为题的演讲,全部围绕“把健康和生命掌握在自己手里,让基因科技造福人类”,华大基因董事长汪建、CEO王俊连作两场专题演讲。

今年年初,美国总统奥巴马在国情咨文中提出“精准医疗”大型医学研究计划,宣布将在2016财年为该计划投入2.15亿美元,希望以此“引领一个医学时代”。

我绝对不是反对精准医疗。谁不喜欢精准呢?反对的一定是傻子。

“与华大基因联合研发"精准食品",奠定生命健康的基石,是在新的起点上,有着110年历史、拥有强大学术力量的中国农业大学的战略思考,也是健康中国梦的重要组成。”中国农业大学食品科学与营养工程学院院长胡小松说。

这一与生命健康密切相关的消息传到国内后,引发无数猜想,备受各方关注。

我所说的“泼冷水”有三层意思:精准医疗还远不够精准;中国的科学家应该走出自己的精准医疗之路,不能简单地重复美国的道路;不要把科学变成政治运动或者商业炒作。

战略前移:从精准医疗到精准营养

说起精准医疗,中科院北京基因组研究所研究员、血液学与肿瘤基因组学研究组负责人王前飞举了这样一个案例:美国华盛顿大学科学家卢卡斯·沃特曼参与了国际首例肿瘤基因组的测序工作,但不幸在此过程中罹患自己所研究的白血病。经过传统的化疗后病情暂时被控制,但5年后又再次复发。这次复发后,化疗、激素治疗甚至骨髓移植等所有手段都完全失去作用,卢卡斯的生存几率微乎其微。此时,卢卡斯所在实验室获取了他的细胞进行全基因组DNA和RNA测序,从海量的数据中发现一个叫做FLT3的基因在肿瘤细胞中“异常活跃”。据此,医生在治疗方案中加入了一种用于治疗晚期肾癌的药物苏尼替尼,它能够抑制FLT3。结果连续服药两周后,卢卡斯体内的白血病细胞消失了,他又重返科学工作。

关于第一点,我说精准医疗还远远不够精准,是打哪指哪,是让大家清醒地认识到现在的精准医疗还仅仅是一个开始,离我们所期待的相差甚远。就算哪些已经很精准的治疗,比如针对非小细胞肺癌具有EGFR突变病人的靶向治疗,最终临床结果就是把病人的存活率从平均1.6年提高到3.1年。这虽然已经是非常可喜的改进,对病人和家属来说也是一个天大的好消息。可是,延长寿命一年半就是我们值得骄傲的成果吗?

今年1月,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中宣布启动精准医疗计划,将加快在基因组层面对疾病的认识,也将有助于癌症治疗效果。3月11日,中国科技部召开国家首次精准医学战略专家会议,首次提出中国精准医疗计划。

在中科院北京基因组研究所研究员、中科院精准基因组医学重点实验室主任曾长青看来,所谓“精准医疗”,其本质是通过大量人群的基因组、代谢组等组学数据,分析疾病表型特征,在了解疾病发展的分子机制的基础上,发现诊断、治疗靶点,最终实现个性化精准诊疗的目的。

关于第二点,我认为中国的精准医疗应该走出自己的道路。美式精准医疗在概念上有两个很大的漏洞:认为从父母那里遗传来的基因组DNA包含有比较完整的,个体化的,疾病特异性信息;肿瘤靶向治疗药物选择可以根据病人的基因型来调整。

“所谓精准医疗,其实就是个体化治疗、"对症下药",即在对患者的基因检测中,如果发现某些突变,可以有针对性地选择药物,对每个异常基因进行靶向治疗。”华大基因董事长汪建称,建立在大数据基础上,未来的癌症治疗将会全面“对症下药”。

“精准医疗”的表述,最早可以追溯到2011年美国发表的《迈向精准医疗》报告。这个概念是基于“人类发现了某些基因的改变可以导致某种疾病发生的机制。”

第一个概念错误在于它不够全面,因为人的许多重大疾病(包括肿瘤,高血压,糖尿病等常见病)发病的根本原因可能都不是基因组的原发突变,而是环境和基因组相互作用的结果:突变在每个正常人身上每天都可能发生,但是突变了的细胞会被肌体的免疫系统迅速准确地清除掉。肿瘤之所以发生的原因之一就是免疫系统开小差了。只重视敌方,没关注我方是西医对疾病认识的一个误区。

2013年,美国着名演员安吉丽娜·朱莉连续两次预防性切除双侧乳腺,以降低患乳腺癌的几率,让基因检测精准预防癌症的话题进入大众视野。

报告中首次对“精准医疗”做了全面、详细的阐述,其要点是对疾病进行基于分子机制的重新“分类”和在此基础上的“对症用药”。

第二个概念的错误在于西医对人体的认识有偏差。强调结构的西医一向认为人是就是干干净净的人,是父母遗传下来的染色体编码的结果。这个概念完全忽视了(直到最近才开始注意到)从我们生下那一刻起到我们死去都伴随着我们的微生物基因组。但是,过去几十年药物的靶点都是针对人的结构蛋白或者酶,受体等等。这就完全忽视了肠道菌群成为治疗靶点的可能性。

“癌症的诊治要做到战略前移,早诊早治、预防肿瘤的进一步发展是非常有效的措施,但从发展的角度看,无论是精准医疗还是预防性切除都远远不够,战略前移的步伐还可以继续推进,在用基因科学、基因诊断为疾病防控提供特殊手段的同时,像靶向用药一样开发"精准食品",实现精细化健康管理。”汪建希望与中国农业大学等机构广泛合作,让基因科技产业链进一步拉长,更接地气,从而形成反馈控制系统。

“这个‘分类’是从分子生物学的角度去分类,而不是根据病发位置,由此再决定诊断和治疗方法。”中科院北京基因组研究所副研究员、科技处处长吴佳妍解释说,“以肿瘤为例,疾病的发生发展是多个基因与环境共同作用的结果,找到肿瘤发生的分子机制是精确治疗复杂疾病的前提。我们能够通过全面的组学数据解析挖掘肿瘤多基因变异与环境相互作用的分子机制,使得疾病治疗更准确和更有个体针对性。”

与西医不同,传统中医是非常强调功能的,因此认为疾病是内外因素相互作用的结果;在治疗上,几乎所有中草药实际上都是首先针对肠道菌群的,而不是针对体内靶基因,靶蛋白的。我认为,中药的疗效在于通过配伍药材,选择性地调整了肠道菌群的组成,从而使的肌体的免疫系统得到必要的休整。因为免疫系统在肠道的布兵和消耗都是极大的。

“营养食品是人类健康长寿的核心。把基因科学和食品科学相结合,靶向设计食品营养,精准制造个性化食品,让"治未病"理念实现产业落地。”胡小松认为,这是人类健康的发展方向,更是食品科学、营养工程的使命。

事实上,美国版“精准医疗”中的关键词为基因测序、肿瘤、个性化。奥巴马曾这样解释,“把按基因匹配癌症疗法变得像输血匹配血型那样标准化,把找出正确的用药剂量变得像测量体温那样简单。”

基于上述观察,我觉得我们现在有一个非常难得的医疗产业发展的机会:充分利用西方的技术优势(尤其是高通量测序技术),但是不去重复他们的“精准医疗”的老路,而是开拓我们自己的道路,这个道路就是通过免疫组和菌群组测序来给古老的中医中药理念提供全新的实验数据和科学内容。走自己的道路,一旦成功,不但更加完善了精准医疗,开拓了一个领域,还带动了一个产业。

“如果用精准治疗方法,癌症患者存活率可以提高很多;如果用免疫学的方法就更好。”在汪建看来,经典营养学是座金矿,这正是华大基因与中国农业大学合作的发展空间。

“用基因测序的方法找到某类癌症患者基因突变的靶标,再辅以有针对性的药物治疗,即所谓的‘精确打击’,从而代替传统肿瘤治疗中的放疗、化疗、手术等地毯式轰炸手段,不仅可以提高治疗效果,还能降低患者痛苦程度和经济负担。”王前飞说。

关于第三点,我认为把科学当做政治口号或者商业机会是很危险的事,因为政客,不管他多伟大,都不是永恒的。商场上更是利益驱动,很难持久。当然我们没有办法完全摆脱这些因素,但是至少应该学会区分,识别真的成熟了的科学和被炒热的东西。

跨界创业,争取“十三五”期间出产品

“当然,精准的肿瘤治疗并不限于对关键靶点的精准打击。”王前飞接着补充道,肿瘤在被打击后如何耐药与复发以及整个机体特别是免疫系统对疾病的影响,肿瘤组织本身的复杂性等都是精准医疗的研究范畴。

再次强调,泼冷水的目的不是反对精准医疗,我是搞分子诊断的,一辈子都在试图把诊断做得更精准,我也希望精准医疗能够早日到来。我担心的是那么好的一锅面,还没烧熟就炸锅了。先泼点冷水,再把火关小点继续烧,抽空还能调出中国特色的各种调味料(打卤面,炸酱面,担担面),不是皆大欢喜?

“如果10年前看到natural杂志,如果早几年结识华大基因,现在应该已经形成产品了。”胡小松感慨与华大基因相见恨晚,“3~5年内首个"精准食品"产品必须落地!”

专家们普遍认为,精准医疗将从根本上改变目前的就医模式。如果人们能够深刻了解自己的遗传和基因组学信息,那么对疾病的预测,特别是疾病易感性的预测将得以实现。

用基因科学诠释经验科学,华大基因已经测试了100种药食同源产品。比如菊芋、芦荟、黑枸杞等。胡小松认为,精准食品应该宜老宜少。

“首先,人们有望被告知未来可能会患有某些疾病,从而能更好地进行预防;其次,一旦患有了某种疾病,其诊断将会比较容易和及时。还有,诊断后的用药的靶向性也更强,每个病人将得到最合适的药,并在最佳剂量和最小副作用,以及最精准用药时间的前提下用药。此外,对疾病的护理和预后的效果也将得到准确的评估和指导。”吴佳妍说,“用奥巴马的话说,就是‘要在正确的时间,给正确的人正确的治疗。而且要次次如此。’”

“任何一个物种都是基因的载体,每个人的生命基因都不是完美的,都有10个左右的致命基因。在对新生儿基因提供检测的基础上,靶向提供精准营养。”王俊认为,精准食品应该从孩子一出生就开始。

不过,也有不少专家强调,应当注意不要把精准医疗神话化,它并不能解决所有问题。“当前的确有一些疾病通过精准医疗获得了救助,但对于大多数疾病,还远没有达到实现精准医疗的程度。”王前飞说。

“婴幼儿健康管理存在很大的隐忧,精准食品研发特别关注这个群体。”在胡小松看来,婴儿6个月开始吃辅食,时下,经济条件好的家庭喜欢选用国外品牌,讲究营养成分,婴幼儿生病动辄上医院打针、输液、吃抗生素,这往往导致肠道菌群失调。而如何帮助孩子建立健康的肠道卫生菌群,却是个盲区。

精准医疗,中国缺什么?

“关于肠道菌群之于健康的关系是全球最伟大的贡献,研究发现,肠道有2000多种微生物,肠道神经元比脑先出褶皱,先衰老。”胡小松透露,每周喝三次以上果蔬汁的老人,患病风险减少60%。我国已经进入老年社会,据统计,2400万北京人中,60岁以上的老年痴呆比例占10%。目前,中国农业大学已着手寻找影响肠道微生物变化的果蔬汁,通过营养干预靶向预防老年痴呆问题,他相信一到两年能够找到。

今年以来的各种信息表明,中国政府也在开始酝酿推动精准医疗发展的计划。

基因科学、经典营养学、肠道医学这些重大学科的融合产生新的交叉优势,通过基因分析,有针对性地开发靶向食品,实现个性化营养干预,从而调整肠道菌群,激活肠道微生物。胡小松认为,跨界融合、跨界创业,拥有真正自主知识产权的精准食品,是健康管理的关键。

但业内专家认为,相较于美国、英国等国家,我们很多基础条件还不具备,需要尽快建立和完善。

植根大数据,精准食品是个大产业

其实,在美国推出“精准医疗”计划之前,中国的许多科学家就已经在相关领域进行深入的研究。中国科学院在2010年就已经在推动针对中国疾病人群的精准生物医学发展,并在去年正式成立”精准基因组医学重点实验室”。

“生得优、病得少、活得长、死得快”,是汪建在很多场合都反复提及的理想。截至目前,华大基因在Nature、Science等国际一流的杂志上发表论文近百篇,参与完成国际人类基因组计划中国部分,已经将其基因研究的领域拓展至医学、环境和农业等多方面,奠定了中国基因组科学在国际上的领先地位。2008年后陆续启动炎黄计划、国际大熊猫基因组、万种微生物以及人类胃肠道菌群元基因组等研究工作。2010年,华大基因斥巨资构建全球最大基因组平台,测序业务进入大扩张时期。

据了解,目前国内对于精准医学的研究主要集中在两个方面。一是建立在大数据和全面医学基础上的临床流行病学研究。例如,建立健康人体和疾病群体的数据库,通过大数据的集成分析,得出致病因素。二是关于医学、生命科学和信息科学等领域研究成果转化为临床实用技术的研究。

公开信息显示,2014年,华大基因的基因组平台已经处理了几十万人超过20PB的大数据,相当于超过3000个国家图书馆的数据总量。“这些大数据背后的商业价值不可估量。”业界认为这是华大基因最具挖掘潜力和商业化价值的业务。

“但这些研究都比较分散,尤其是作为精准医学基础的中国人群全基因组数据匮乏。”吴佳妍说,而美国在“精准医疗”计划推出前已经做了长期的积累和酝酿。

“15年前基因组测序费用高达38亿美元,今年基因测序的市场价格已降到3800美元,我们希望加快基因免费测序的进程。”王俊坦言。

“实现精准医疗,首先要开展精准医学研究。同一疾病对于不同病人来说,关系发病的基因和基因产物可能很不一样。因此,需要极大的人群数据才有可能获得这些知识。所以,精准医学的核心研究任务是‘大数据到知识’。”曾长青说,“美国和欧洲一些发达国家通过大型研究项目已经积累了相当多的全基因组数据。可是我国在全基因组这一块的数据非常稀少。”

“基因免费测序后将带来巨大的产业上升空间。打通基因测序产业链,从精准医疗到精准食品,将是一个千亿甚至万亿的市场。”胡小松希望找到食品界有远见的企业家共同创业,他相信,在中国食品11万亿的产值大军中,总能找到目光远大的企业家。

曾长青认为,收集和产生大量人群表型和全基因组数据,建立可真正用于研究的数据库是当务之急。

“还有,如何将海量数据高效整合并用于临床诊疗,是制约我国精准医疗发展的另一个大问题。”吴佳妍补充道,“我国目前还没有一个专门的机构来管理、整合和分析基因组和组学信息等数据。这样的话,即使采集到足够的基因组数据,但若分散在不同人和机构手中,不能有效共享、整合、挖掘和利用,将没有任何意义。”

据吴佳妍介绍,中科院北京基因组研究所已在积极筹建组学大数据中心,或将推动对数据的深度挖掘和整合。

王前飞说:“精准医疗并不一定适用于所有的疾病,也不能代替医学领域现有的成功策略和疗法。而精准医疗本身的实现其实是一项极其复杂的工程,各个国家相继开展的‘计划’也只是一个启动和开始,后面还有很长的路要走。”

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