這樣的未來醫(yī)療途徑,在《顛覆醫(yī)療》一書中也有所描述。作者認為個人基因組重測序技術(shù)以及一系列實時健康監(jiān)測技術(shù)是未來能讓每個個體明確知曉自身健康狀況的有力工具,能賦予每個人更多的自由,自行選擇相應(yīng)的治療方案。
無論是“未來醫(yī)院”,還是“可穿戴設(shè)備”,所提供的數(shù)據(jù)只是基于現(xiàn)有的身體狀況,而未來醫(yī)療模式所帶來的貼身服務(wù)遠不止于此,更貼切的描述應(yīng)該是現(xiàn)在廣受熱議的“個性化醫(yī)療”。
個性化醫(yī)療是什么?
未來醫(yī)院 無需等位
個性化醫(yī)療一詞已使用多年,現(xiàn)在格外火,而斯克里普斯轉(zhuǎn)化科學(xué)研究所的Eric J. Topol 3月在Cell發(fā)表的一篇文章提到,最近的一項調(diào)查表明,只有4%的公眾理解“個性化醫(yī)療”是什么意思。也許有人認為個性化醫(yī)療指的是VIP醫(yī)療服務(wù),美國國家科學(xué)院將個性化醫(yī)療理解為精準施藥(precision medicine),但這不妨礙這個詞越來越多的被傳播。只是,當(dāng)你在一些書報里翻到有關(guān)它的天馬行空的理念,或是在可穿戴設(shè)備狂轟濫炸的商業(yè)宣傳中屢次被這個詞洗腦的時候,是否有疑惑過,究竟個性化醫(yī)療是什么?它又個性在哪兒呢?
個性化醫(yī)療是指以個人基因組信息為基礎(chǔ),結(jié)合蛋白質(zhì)組,代謝組等相關(guān)內(nèi)環(huán)境信息,為病人量身設(shè)計出最佳治療方案,以期達到治療效果最大化和副作用最小化的一門定制醫(yī)療模式。簡單的說,就是從對“癥”下藥改變?yōu)閷?ldquo;人”下藥,這是個性化醫(yī)療的“個性”所在了。它的“個性”,貫穿在疾病預(yù)防、分析、診斷、治療的各個階段。
疾病分析:大數(shù)據(jù)為個性化醫(yī)療的開始
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的進化生物學(xué)家Kenneth M. Weiss對于復(fù)雜疾病遺傳機制發(fā)表過這樣的看法“健康的家庭都是相似的,不健康的家庭卻各有各的原因”。在致病基因是共有還是共同變異還是個體的罕見變異這個問題上,生物學(xué)家們還沒有達成一致。但從日常生活和下面這個例子中,我們可以看出,引起疾病的原因是多種多樣的。
美國心臟病學(xué)家埃里克·托普在《顛覆醫(yī)療》一書中舉例,就高血壓而言,目前至少有6 種不同的藥物類別、超過一百種不同的藥物來治療血壓問題,而每一個高血壓病人都有不同的根源??茖W(xué)家在研究中發(fā)現(xiàn),有一種高血壓與Adducin 基因有關(guān),這種基因變體存在于大約20% 高血壓患者體內(nèi)。于是,就有一項針對攜帶Adducin 基因變體患者具體療法問世,此療法對這一基因攜帶者效果很好,患者血壓平均下降了14 毫米汞柱。
20世紀末期,在人類基因組計劃剛啟動的時候,測定一個人的全基因組,需要數(shù)百臺測序儀、耗資30億美元和15年的時間。但隨著技術(shù)的發(fā)展,將不斷縮短測序所耗費的時間。到了2003年,這項偉大的計劃就已經(jīng)完成。要將這項技術(shù)應(yīng)用在每個人的日常醫(yī)療中,其成本須降到每個人都負擔(dān)得起。目前,1000美元——一部MacBook的價格,成為完成全基因組序列測定的價格標桿??茖W(xué)家們還在不斷嘗試提高測序儀器性能,優(yōu)化測序方法,隨著測序設(shè)備價格下降、體積的小型化發(fā)展趨勢,1000美元測定個人基因組,或?qū)⑹莻€性化醫(yī)療時代真正的開始。
診斷方案:基因數(shù)據(jù)、臨床數(shù)據(jù)、社會及環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合是個性化醫(yī)療的前提
如果僅憑基因數(shù)據(jù),醫(yī)生不足以出具治療方案,導(dǎo)致疾病的因素很多,除了遺傳、基因突變之外,環(huán)境因素、臨床數(shù)據(jù)都會對疾病產(chǎn)生影響。醫(yī)生需在多方面數(shù)據(jù)的結(jié)合下,出具的診斷方案才算安全有效。多項大數(shù)據(jù)的深入挖掘和互相結(jié)合,可以是如下的方式:
“基因電子病歷”將是對個人基因組信息的縱向挖掘和比對?;驍?shù)據(jù)的采集是基于個體,也多針對遺傳病變、腫瘤易感基因等有限的已知病癥,而且解讀是在進行雙生子患病比對、正常群體的基因分析基礎(chǔ)上橫向比較得知的,缺乏個體的歷史基因數(shù)據(jù)的縱向比較。“基因電子病歷”應(yīng)該是記錄了患者不同時期基因信息變化,在這個基礎(chǔ)上解讀患病風(fēng)險,這將是個性化醫(yī)療的特性之一。
臨床數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù)、飲食、環(huán)境等互相影響。基因數(shù)據(jù)能揭示病人患病與基因異常有關(guān),但也有其他因素會導(dǎo)致疾病,如血液的化學(xué)成分、身體代謝水平、脂肪含量等指標。醫(yī)生出具治療方案前還需知道這個病人的藥物過敏狀況、適合什么藥物。同時,基因還受環(huán)境影響,同一個人在不同時期,基因數(shù)據(jù)也會不一樣。目前的醫(yī)療預(yù)防計劃針對某種高風(fēng)險患病人群,但未隨著飲食、環(huán)境變化而采取不同的方案。比如,除了先天的基因因素外,后天的飲食或環(huán)境影響也會導(dǎo)致高血壓的發(fā)病,這樣所要采取的治療方法是不一樣的。如果忽略了飲食和環(huán)境的因素或?qū)⒀诱`病人的及時治療。
因此,有專家提出,個性化醫(yī)療將是臨床數(shù)據(jù)、社會因素數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)與遺傳和分子學(xué)研究數(shù)據(jù)等多方面信息的結(jié)合。如果沒有對于每個人獨特信息的搜集,也就無法做到個性化的診斷、分析、治療方案和治療實施。而這個大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,依賴于基因檢測技術(shù)、實時健康檢測技術(shù)的發(fā)展,也是融合生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的方法。
疾病治療:對“人”下藥
據(jù)悉,我國每年約有30萬兒童因濫用抗生素引起藥物中毒性耳聾,有的兒童甚至因此而失去生命。我國的住院病人中,每年約有19萬2千人死于藥品不良反應(yīng)。美國的這一數(shù)字也超過了十萬。很長一段時間以來,濫用藥物及藥物的不良反應(yīng)已經(jīng)嚴重影響人類的健康。
目前對于檢出疾病的病人,醫(yī)生的治療方案,都是對癥下藥。但即使同樣的藥物,同樣的病,不同人的治療效果可能完全不同。不同的人會對同樣的藥物產(chǎn)生不同的效果,主要是由單核苷酸(snp)決定的。通過遺傳組學(xué)/基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),同一個藥物在不同個體內(nèi)的效果和毒副作用的差異可以達到300倍,僅依靠醫(yī)生的經(jīng)驗判斷,往往不足以保證治療方案的絕對安全。所以不同的人對藥物的選擇應(yīng)根據(jù)基因的差別決定,即使在選擇同種藥物時也應(yīng)有藥量和劑型的差別。
通過對個人基因組數(shù)據(jù)的分析,醫(yī)生就可以根據(jù)患者特有的遺傳特征和藥物敏感性來治療心臟病、癌癥和其他疾病。真正邁入個性化醫(yī)療時代后,每個人的基因電子病例中,會記載個人的所有潛在疾病及對藥物的敏感信息,醫(yī)生可以根據(jù)這些數(shù)據(jù),先用計算機模擬實踐治療方案的有效性,得到驗證后,再對病人進行治療。
個性化醫(yī)療的現(xiàn)實探索——西奈山醫(yī)療中心
個性化醫(yī)療所造就的未來醫(yī)療圖景,將是為每一個個體量身定制的個人服務(wù),你會有專門的醫(yī)療顧問,你可以隨時了解你的基因狀況,可穿戴設(shè)備可隨時反饋身體現(xiàn)狀數(shù)據(jù)給你,你能獲得關(guān)于這些數(shù)據(jù)的專業(yè)解答......
西奈山醫(yī)療中心正在探索個性化醫(yī)療。據(jù)報道,這家私立醫(yī)院,擁有1406張床位以及一所醫(yī)學(xué)院,每年接待50 萬病人。但它越來越變得像一家信息公司:它擁有26735 個病人的DNA 樣本、血漿以及其他生物樣本;它完成了1.2 億美元的電子醫(yī)療系統(tǒng)的安裝,花了很多錢招募計算機專家。這與美國政府倡導(dǎo)的“責(zé)任關(guān)懷”模式有關(guān),它希望人們不要生病,保持身體健康。參與這一計劃的醫(yī)療機構(gòu)如果能通過這種方式在降低成本的同時提升治療效果,它們會分享政府的刺激基金;反之,如果成本上升,它們可能面臨處罰。
這個建立在醫(yī)院數(shù)據(jù)上的模型能告訴那些照顧慢性疾病的人,哪些病人需要密切后續(xù)觀察以及額外的幫助。在一項初步研究中,這個程序讓再住院率下降了一半,現(xiàn)在,這個程序正在全院推廣。
這種模式告訴我們,個性化醫(yī)療能通過防減少發(fā)病率,通過精確的診斷,預(yù)測潛在的疾病風(fēng)險,從而提前治療,大大增加治愈率,并有利于減少治療成本。
當(dāng)然,在實現(xiàn)個性化醫(yī)療的道路上,也還有許多的障礙,比如,如此龐大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分析、讀取需要大量專業(yè)人士,要么依靠醫(yī)生們多掌握一項數(shù)據(jù)分析的技能,或者開發(fā)出能自動分析數(shù)據(jù)的機器;患者的隱私保護問題,也需引起注意,將來電子病歷的存儲安全問題或可能被提到如同金融安全般的地位。但無論如何,如同《顛覆醫(yī)療》一書中說到,個性化醫(yī)療會徹底改變我們對待健康和疾病的方式,無論從政府、技術(shù)、學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)層面,個性化醫(yī)療都是大勢所趨。
擴展閱讀:《首個人類基因表達全圖譜問世》將有助于個性化醫(yī)療的發(fā)展
FANTOM 5 計劃( FANTOM 計劃的第五階段)旨在揭示人類基因組如何編碼組成人體的不同細胞。該計劃共有來自全球 20 個國家和地區(qū)、分屬于 114 個科研機構(gòu)的超過 250 名生物細胞學(xué)和生物信息學(xué)領(lǐng)域的專家參與。不同于其他的大規(guī)?;蚪M計劃, FANTOM 5 專注于鑒定人類正常初代細胞而不是癌細胞系中的基因表達。3月27日,該計劃發(fā)布了首個人類基因活動的全圖譜,首次從全局的角度揭示了人體內(nèi)不同細胞中,調(diào)控基因表達的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。這一發(fā)現(xiàn)將有助于鑒定與疾病相關(guān)的基因,并為個性化醫(yī)療和再生醫(yī)療的發(fā)展提供幫助。