從前端到后端：基因生物到醫(yī)學的革命

　　[導(dǎo)讀]從傳統(tǒng)醫(yī)學到循證醫(yī)學的建立，是醫(yī)學*的依次系統(tǒng)性修正;而現(xiàn)在我們正在經(jīng)歷著的個體化醫(yī)學的發(fā)展，是對循證醫(yī)學進行的“個體化訂制”。而基因測序技術(shù)的運用，是大健康產(chǎn)業(yè)從前端到后端的個性化醫(yī)學的診斷工具，進一步推動了個性化醫(yī)學中的細胞治療。

　　道生一，一生二，二生三，三生萬物!

　　有人曾預(yù)言21世紀是生物科學的世紀，誰掌握了生命科學，誰就主宰了一切。

　　20世紀70年代后，生物科學的新進展如雨后春筍，層出不窮。

　　在宏觀方面，生態(tài)學的發(fā)展正在為解決性的資源和環(huán)境等問題發(fā)揮著重要作用;生物發(fā)酵為食品、飼料領(lǐng)域提供了更為可觀的產(chǎn)品工藝;

　　在微觀方面，生物學已經(jīng)從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質(zhì)。

　　基因組信息學、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)模擬以及藥物設(shè)計有機地連接在一起構(gòu)成系統(tǒng)的“生物信息學”，它的發(fā)展為生命科學帶來革命性的變革，不僅推動了基礎(chǔ)學科的深入，而且還對醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

　　現(xiàn)在，生物信息學的發(fā)展主要體現(xiàn)在基因測序技術(shù)成本不斷下降，應(yīng)用范圍越來越廣。高通量測序、較高的精度以及可準確診斷病患基因個體化差異，使得基因測序不僅是一種的分子診斷方法，而且是目前zui適宜的個體化診斷方式。基因：生命遺傳的基本單元從前端到后端：基因生物到醫(yī)學的革命

　　基因(遺傳因子)是遺傳的基本單元，或者稱作遺傳信息的載體，它具有編碼一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。

　　DNA按照堿基互補配對原則轉(zhuǎn)錄成RNA，相鄰的三個核苷酸為一組構(gòu)成氨基酸;不同種類、數(shù)量的氨基酸脫水縮合形成肽鏈，即蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);肽鏈通過一系列的空間折疊、螺旋，zui終形成了復(fù)雜多樣的蛋白質(zhì)。

　　蛋白質(zhì)是細胞的重要組成物質(zhì)，也是細胞中含量zui多的有機物，因此蛋白質(zhì)就是構(gòu)成組織器官的支架。0.1%的基因差別造成了個體間的巨大差異

　　人與人之間基因的差別很小，約有99.9%是相同的。然而，正是這0.1%的差別，造成了人與人之間的巨大差異。

　　現(xiàn)代醫(yī)學研究證明，人類疾病都直接或間接地與基因有關(guān)。基因通過合成蛋白質(zhì)等途徑控制著生物體的生、老、病、死等各種生理活動，對人體的各種機能起到關(guān)鍵作用。

　　根據(jù)基因致病的個數(shù)，可以將疾病分為三大類：單基因病、多基因病、獲得性基因病，顯然都是由于某些基因結(jié)構(gòu)或表達調(diào)控的改變從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

　　而如果按照疾病發(fā)生的根本原因，也可以分為三大類：遺傳性得獲得缺陷型致病基因，疾病易感基因與環(huán)境間的相互作用，后天因物理化學作用或細菌病毒感染導(dǎo)致的基因突變。

　　由此我們可以看出，疾病=外因+內(nèi)因，內(nèi)因即是基因，而外因又通過影響內(nèi)因致病，因此基因則是決定生命健康的關(guān)鍵因素。測序，打開生物微觀世界的鑰匙

　　若想知道生命的本源，我們必須有一套成熟系統(tǒng)的技術(shù)來解開我們“遺傳密碼子的序列”。

　　而盡管“一、二、三、四”代測序并存，但是目前zui成熟以及zui的仍屬二代技術(shù)。

　　2014年初，基因測序*Illumina公司在J.P.Morgan醫(yī)藥健康投資年會上宣布，借助其開發(fā)的測序平臺HiSeqXTen，人類全基因組測序成本已經(jīng)降到$1000以下，這引發(fā)美國和歐洲醫(yī)藥行業(yè)隨后幾個月的連鎖轟動。

　　1月諾華與Fountion合作獲取基于二代測序的病人基因側(cè)寫技術(shù);

　　2月強生、禮來、默克、輝瑞及賽諾菲與美國國家衛(wèi)生研究中心(NIH)合作，試圖建立糖尿病基因組數(shù)據(jù)庫;

　　3月GSK與歐盟生物信息學中心合作成立Center for Therapeutic Target Validation，為新藥研發(fā)提供又一平臺;

　　4月歐盟啟動新一輪項目推進藥物研發(fā)，計劃投入30億美元，其中二代基因測序所得數(shù)據(jù)的處理與分析是重點領(lǐng)域之一;

　　5月，IBM公司也投入了挖掘微生物測序價值的浪潮;

　　6月，羅氏先羅氏斥資3.5億美金，收購DNA測序公司Genia;緊接著又大手筆投資納米孔測序公司Stratos Genomics;

　　7月，國家食品藥品監(jiān)督管理總局在上發(fā)布通知，批準第二代基因測序診斷產(chǎn)品上市。基因測序，如何個體化診斷崛起?

　　目前常用的基因診斷技術(shù)包括聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)、熒光原位雜交(FISH)、基因測序以及基因芯片技術(shù)。

　　FISH主要應(yīng)用于細胞遺傳領(lǐng)域，如癌癥檢測、產(chǎn)前檢測等，度與靈敏度相對較低;基因芯片技術(shù)成本相對較低，檢測較為迅速，較為;PCR技術(shù)操作簡單、快速，但只能檢測一個或幾個基因。

　　基因檢測技術(shù)則在精度上更為準確，可測通量更多，是zui適宜個體化診斷的分子診斷技術(shù)。隨著技術(shù)的進步，成本隨之下降，基因測序?qū)⒎肿釉\斷技術(shù)。細胞治療，推動個體化治療革新

　　傳統(tǒng)的腫瘤治療主要有手術(shù)、放療及化療三種治療方式，治療過程往往伴隨病人巨大的身體痛苦與心理傷害。而個體化治療可以實現(xiàn)針對腫瘤細胞和正常細胞間的差異辨別，并只攻擊腫瘤細胞，而對正常細胞影響較小。

　　在抗腫瘤領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)不少靶點藥物，個體化治療初現(xiàn)端倪。未來個體化治療主要指個體化細胞治療。且干細胞技術(shù)時個體化治療的“萬金油”，預(yù)計干細胞行業(yè)至 2020年市場空間將達到3000億美元。[詳細…]個體化醫(yī)學：基因測序+細胞治療21世紀醫(yī)學是4P醫(yī)學時代，即“Predictive”、“Preventive”、“Personalized”和“Participatory”。

　　理想中的醫(yī)學不是治好病的醫(yī)學，而是使人不生病的醫(yī)學。

　　醫(yī)藥*發(fā)現(xiàn)基因檢測技術(shù)是未來個體化醫(yī)學的核心診斷平臺，是個體化治療的診斷前提，因此不惜成本獲取基因檢測技術(shù)。

　　綜上，未來醫(yī)學應(yīng)該是科學治“未病”(科學預(yù)防)，采用基因檢測技術(shù)提前對機體進行診斷，未雨綢繆發(fā)現(xiàn)潛在性疾病，并做好個體化防范措施，有針對性地瞄準一個靶位設(shè)計相應(yīng)的藥物進行治療。編輯總結(jié)1.生物醫(yī)藥行業(yè)與IT行業(yè)發(fā)展的相似性

　　回顧20世紀計算機所走過的歷程，我們不難發(fā)現(xiàn)，IT行業(yè)也經(jīng)過了前期幾十年的醞釀和發(fā)展，才得以若今天的成熟并走進千家萬戶。20世紀是計算機的世紀，可1900年時有人滿懷希望學了計算機專業(yè)，到1965年他死前，依舊是個窮實驗員。

　　2.產(chǎn)業(yè)預(yù)測：未來是留給那些具有前瞻性目光的人

　　生命科學和生物技術(shù)在醫(yī)藥健康、糧食、食品發(fā)酵、能源、環(huán)保等各個方面都存在巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機會。而目前，基因測序也正在被推向“轉(zhuǎn)化醫(yī)學”的臨床應(yīng)用，中國能否在產(chǎn)業(yè)方面走得更遠、更快，還有賴于依靠體制、政策等多方面因素。

　　3. 生命科學：發(fā)展中求突破

　　如果說從追求科學的角度來理解，生命科學正處在一個蓬勃發(fā)展的階段，有很多問題和分支等待著突破，期待21世紀會有大發(fā)展，就像20世紀的計算機科學那樣。希望中國的生物信息學產(chǎn)業(yè)發(fā)展能夠出現(xiàn)1-2個型的類似“種子公司、制藥公司”的“個體化醫(yī)學”的健康公司。

　　杭州浩邦生物科技有限公司是一家專業(yè)從事生命科學、環(huán)境科學、化工食品及醫(yī)藥科學等實驗室儀器設(shè)備、試劑耗材相關(guān)產(chǎn)品銷售和技術(shù)服務(wù)的企業(yè)。一直以來，公司堅持以*，服務(wù)為宗旨，受到業(yè)內(nèi)的廣泛好評。

　　公司主營產(chǎn)品：Veriti基因擴增儀，多歧管冷凍干燥機，玻底細胞培養(yǎng)皿，CL-1000紫外交聯(lián)儀，ProFlex PCR儀，實時熒光定量PCR系統(tǒng)，eppendorf電轉(zhuǎn)化儀，全自動生長曲線分析儀，多功能微孔板檢測系統(tǒng)，ABI PCR儀等。

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