2016年02月18日 星期四 23:57:08

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Cover Story | 封面故事 2017. 7月號

長征個人化醫療之途

Craig Venter要人類長壽

撰文/ 鄔麗.巴旺

已屆70歲、一生中不斷締造大新聞凡特(Craig Venter),今年親自出席「個人化醫療與診斷」主題論壇。早年樂觀的人類基因解碼繪製者,現在對人類基因體功能抱持審慎態度,但他仍創辦Human Longevity Inc.,一心一意繼續組建全面和完整的人類基因型、微生物學和表現型資料庫,以便因應自己老化所引發的各種退化疾病。

 

CraigVenter

不論精準醫療或所謂個人化醫療,這種融合基因定序、生物訊息、大數據等跨學科領域發展起來的新型醫學概念與醫療模式,正在給全球的醫療和健康產業帶來巨大的變革。

精準醫療成為當前生命科學領域最先進、最受關注的熱點。順理成章,也將是美國生技展(BIO)今年和未來幾年內,年年都「紅不讓」的熱門主題。

已屆70歲、一生中不斷締造大新聞的克萊格,凡特(Craig Venter),今年親自出席「個人化醫療與診斷」主題論壇開場演講,為現場帶來高潮!

 

合成人類生命細胞 成立人類長壽公司

BIO開幕前一天( 6月18日),凡特才在生物科技權威期刊《Nature Biotechnology》網上,正式發表了他與石油公司鉅子Exxon Mobil合作整整8年的成果。

Exxon 和凡特創辦的Synthetic Genomics Inc.,自2009年7月起,進行了這項高達6億美元的合作案,終於成功把一種名為Nannochloropsis gaditana藻類的基因改造成功。

凡特的團隊使用包括CRISPR-Cas9基因編輯技術在內的多種改造工具,解決了過去生物學家一直無法突破的問題,讓藻類維持快速生長的同時,其脂類含量從20%提高至40%,為全球生質能源進程又貢獻了一大步。

凡特說,一般將精準醫療歸納有三大特點:個人化醫療、個人化醫療基礎上的大數據、精準診斷,「但這些都不是他關注的焦點。」

在2010年5月,凡特的研究小組宣布成功地製造出世界第一個人造生命細胞後,2014年3月,他又創辦了人類長壽公司―― Human Longevity Inc. (HLI),他現在一心一意只想組建最全面和完整的人類基因型、微生物學和表現型資料庫,以便因應自己老化所引發的各種退化疾病。

 

定序不是精準醫學的大門 基因體做疾病診斷有侷限

凡特打完人類基因體解碼這一仗,揭開了基因定序序幕,現在定序已經大獲全勝,「但是基因序列的易得,並不表示精準醫學的大門完全敞開,」凡特認為,目前用基因體去做疾病的預防與診斷,仍具有很大的侷限性。

他說,「15年前,我們希望找到30萬個基因,每個基因對應一個性狀。很不幸,我們卻不是這麼簡單的生物。」

凡特因此啟動一個新項目,進行了超過10,000人的完整基因序列,這是迄今為止,最深入的一項人類基因體學研究專案。

HLI初始投資金額7,000萬美元,股東包括GE和Celgene,2016年4月又獲2.2億美元的B輪融資,讓HLI的「萬人基因體定序計劃」進展順利。

凡特的團隊利用HiSeq X Ten對10,545個人進行了全基因體定序後,發現超過1.5億個基因變異,所以他說,「我們清楚地認知到,要瞭解超過70億全球人口的DNA序列的所有變異,顯然還有很長的路要走,我們目前對基因體與疾病間的關係認識只有1%這麼一點比例。」

凡特也因此認為,對目前許多AI利用基因體學提供的海量訊息,用以判斷癌症的發生原因、發展狀況、和可能的變化趨勢,並據此已知基因序列和功能來設計藥物或診斷,「要靠醫療大數據來挖金,看來目前數據還不夠大,基因體大數據分析的計算能力仍有待提高。」

早期,作為人類基因體樂觀的繪製者,現在,凡特對人類基因體功能的了解反而抱持審慎的態度,「我們可能還不知道大多數基因的真正功能。」

他舉果蠅翅膀為例,我們也許能夠找出哪個結構蛋白導致了基因缺陷並修復它,但可能不知道這個基因也許在早期就控制了翅膀的發育,只是在最後階段,才表達出結構蛋白。

「所以,如果我們以為進行了干預就能夠修復翅膀,但可能最後會使果蠅的整個身體走樣。這種所謂的『試驗』,要是用在人類身上,那是非常危險的。」

 

遺傳密碼預測長相 結合AI大數據分析

但是凡特沒有改變的,是對未知的不斷挑戰和探索之心,「隨著我們持續擴大與累積規模,加上創新進步的計算方法,未來10年內,我們可能會了解很大一部分。」

因此,HLI也推出「Open Search」基因體大數據搜尋引擎,向全世界研究人員開放HLI的10000個人類全基因定序數據,以及該資料庫目前包含的超過2億個變異訊息。

此外,凡特的團隊也正在進行另一件有趣的研究,就是透過個人的遺傳密碼來預測他的面部特徵。

現在,他們已經對面部進行了超過3萬次的測定,並且和志願者臉型的3D模型進行對比,團隊發現了一種方法可以分離出那些決定我們外貌的基因。

凡特秀出自己的比對照片說,「個人而言,我真的沒有想到結果是那麼精確,而且技術從理論到實現,只花這麼短的一段時間就達成了。」

凡特論壇會後接受本刊採訪時表示,近年來科學上在基因體方面的確取得不少進步,但他希望可與更多企業合作,以得到具有臨床資訊的基因定序樣本及健康人群數據。

「只有數據顯然還是不夠的,必須理論和臨床實踐緊密結合,再進一步透過AI深度學習進行資訊計算和分析,才有可能真正預測出生命特徵和衰老趨勢,這是必然的一條發展道路。」

但凡特向本刊強調,「個人化醫療可不是一條平坦之途,一路長征走來,我都已經70歲了。

能透過基因體資訊採取干預手段,讓人活得健康、長壽,何樂而不為?」

 

>>本文節錄於《環球生技月刊》2017年7月號

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