华大基因副总裁刘娜:基因检测技术的应用方向和领域

2017年6月23日,由亿欧主办的以“私人医生时代”为主题的2017中国健康管理创新行业论坛在深圳福田东方银座美爵酒店顺利举办,出席本次活动的嘉宾有亿欧副总裁李旭恒、诊锁界创始人高哲、华大基因副总裁刘娜、往圣科技董事长高文超、同创伟业董事总经理刘益民、龙湖社康中心主任孙雷、知贝儿科CEO赵强、诚存资本合伙人方贤赟、深圳市宝安区妇幼保健院信息科主任王文军、国康董事长兼CEO杨华山和云杉医疗副总裁周艺。

本次活动主要围绕基层医疗卫生服务展开,按照产业发展的脉络,梳理产业上下游的的发展状况。在健康管理产业的上游,有华大基因和往圣科技提供技术支持;在产业链中游,有龙湖社康中心和国康提供健康管理服务;在产业链下游,有知贝儿科、深圳市宝安区妇幼保健院和云杉医疗提供治疗服务。此外,诊锁界、同创伟业和诚存资本更多的是以资本和研究的形式,为产业助力。

华大基因副总裁刘娜进行了主题为《基因检测技术的应用方向和领域》的演讲,其中提到:

1、基因检测在临床检测领域(即生、死、染、衰老等方面)已发展迅猛;

2、华大基因将医学划分为五个时代,分别为传统医学时期(医学1.0时代)、以抗生素为代表的现代医学时期(医学2.0时代)、循证医学时期(医学3.0时代)、精准医学时期(医学4.0时代)及精准医健时期(医健5.0时代)。

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【刘娜现场演讲实录】

各位来宾好,今天想与各位分享下基因检测在健康管理及其他领域的应用。

我们先来了解下基因的本质,了解基因一定要从生命的发展史开始,地球起源于46亿年前,生命起源于34亿年前。

在整个生物的进化过程中经历了五次大劫难,每次劫难的发生都是由于当时的环境发生了变化,而生物没有能够很好的适应环境,从而导致了这些生物的灭绝。

比如说3.6亿年前邓氏鱼的灭绝,它的灭绝导致了海洋变成了一片血海。1万年前灭绝的猛犸象也是因为环境变化之后没办法适应环境而导致灭绝。

庆幸的是在西伯利亚的冻土层里面找到了小猛犸象的遗骸,华大基因与合作伙伴通过对它的细胞进行诱导和培养,已孵化出其受精卵,现在正在找一个合适的子宫来孕育,如果可实现的话,将能实现猛犸象的复活。

这个案例说明每个生物就像基因的载体一样,生物往下传递的是基因,而不是个体本身,因此,基因在整个生物进化的过程起到决定性作用。如果生物合成能够实现,很多灭绝的生物都可以重现世界。

接下来,我们来看下基因与健康的关系。分为几个方面来看:

第一个是与生俱来的基因。每一种生物,比如人遗传自父亲、母亲的基因,叫先天的基因。人在发育的过程中,如果父母本身将带有致病突变的基因传给后代,这种先天基因导致的疾病就就属于遗传性疾病。第二种是易感基因,也就是现在做健康管理或者基因检测的一部分,这种易感基因是有概率的,比如有些人的易感性比较弱,这是基于大数据分析的结果,也会随着大数据积累有所变化。

除了与生俱来的基因之外,还有一种是与时俱变的基因,那就是可以导致肿瘤的变异基因。人在刚出生时,除了先天性的遗传变异之外,其他的变异都是在生长发育的过程中累积的,比如细胞在外界致癌因素作用下发生的基因突变,这些是导致肿瘤的主要原因。第三种是外来基因,可以导致感染和传染性疾病,包含真菌、细菌、病毒等。综合来看,基因也是决定健康的根本。

健康虽然与基因息息相关,但却不是影响健康的唯一因素。健康是由基因、大环境、微环境及社会心理因素共同决定的,包括空气、水、土壤、微环境(肠道微生物、呼吸道微生物)以及社会因素,包括文化、信仰、心理因素等。

所以在做健康管理的时候,我们需要抓住某一些群体,或者是某一些问题去深耕。健康的发展趋势:目前主流的两类,一是从宏观到微观的,从个体症状到小分子层面,到细胞层面,甚至是到基因层面的,这种叫循证医学。2015年奥巴马把精准医学推到了非常高的位置。精准医学是除了传统的循证医学之外,从基因开始,结合遗传的因素,以及生活的习惯,还有一些大环境因素等等的医疗方法。

基因检测都有哪些应用呢?首先开展的应用是在基础科研领域。华大基因在1999年成立,并参与了人类基因组计划项目。在这个项目中,对第一个人的基因组基因检测耗费13年时间、38亿美元的成本。如果按照这样的价格,个人基因组怎么可能用到大众?怎么可能用到健康管理上?所以基因检测的第一个应用是用在科研上的,主要分为四块:

一块是微生物相关的,包括医学和农业,比如一些明确的有效化学成份,可以通过工程菌进行工业化生产。可以研究导致传染性疾病的病原微生物,可以做一些耐药的机理或用药敏感性的研究。还有人体共生微生物方面的研究,比如肠道微生物等。基础科研包含基因功能的研究、进化分析或品种选育等多个方面。

生命科学产业是非常特殊的,必须得从科学发现开始,现在很多人都在热议的天赋基因或者是长寿基因,都必须建立在大数据的基础上,已经有确凿的证据才可以转化为应用。

如果数据和科研结果还不够充分的时候,结论都是片面的,片面的结果会误导使用者。现在可应用在健康管理上的基因检测产品都是源于这个基础科研的进展和结果,才有可能应用到实际的临床上。这些基础科研就是产业应用的核心和基础。

除了基础科研之外,在临床应用方面也有很多,简单概括起来是生、死、染、衰老。在生育方面,每个家庭都希望生一个健康的宝宝,现在通过基因检测可以实现“五前”的防控体系,包括婚前可以做遗传病的基因检测,叶酸的利用情况检测,孕前也是一样,在着床前可以做胚胎的基因诊断和筛查,新生儿可以做耳聋基因检测、代谢病筛查和用药指导等等。基因检测在生育方面的应用在逐渐的发展,早期可能非常难,但是现在发展得非常迅速了。

肿瘤(液体活检)现在是非常热的,很多投资人也在关注这个方面。华大基因希望结合常规检测,基因检测、影像、质谱等四个方面的综合工具,实现肿瘤的早筛和精准诊断。安吉丽娜·朱莉是用来讲遗传性肿瘤非常好的案例,她在2013年进行了乳腺切除,2015年又切除了卵巢,她的妈妈和姨妈都是因为乳腺癌去世的。这个案例提醒我们,有些肿瘤是可以预防的,或者是可以进行一些干预的。

现在大家提的精准医学都是在肿瘤方面的。乔布斯,是大家非常尊敬的一个奇才,是因为胰腺癌去世的。与乔布斯相比,股神巴菲特则是幸运的,虽然他得了前列腺癌,但由于其接受了基因检测,在基因的指导下精准的治疗,并通过定期基因检测进行预后监测,最终控制住了病情,现在是可以长期伴癌生存的。

衰老是从出生的那一刻就开始的,如果孕育的过程中没有发生基因突变,你的基因将是非常健康的状态,但随着你的成长,心理或环境或其他致癌因素的存在,会使一些基因发生突变。

随着人的成长,会发生很多的基因突变,有些基因突变后就会诱发肿瘤,有些突变也会导致衰老。当然后续如果有基因编辑的方法,能够把单细胞有害突变变成我们希望的碱基,就可以进行抗衰老治疗和干预了。

感染是早期的危害人类生命非常重要的因素,幸好有疫苗及抗生素的发明和发现。目前华大基因是可以一次性检测出2700多种微生物。这个技术挽救了很多ICU的病人或者是小孩,特别是不明发热的病人。

华大基因已经开发出很多健康管理相关的基因检测产品,比如肿瘤早早筛、免疫组库等,未来的健康管理应该是基因检测,常规检测,加上特色检测,再结合生活习惯和环境的个人信息进行综合性的管理。

再讲两个例子方便大家更深入了解基因检测的应用:

以宫颈癌预防为例,宫颈癌是严重危害妇女生殖健康和生命的恶性肿瘤,我国宫颈癌发病率14.6人/10万。宫颈癌的发生与高危型人乳头瘤病毒(HPV)的持续感染密切相关。研究显示,99.7%的宫颈癌患者体内都发现HPV。宫颈癌的发生、发展过程需要大概十年时间。

只要在宫颈癌发病之前的任何一个时点知道自己的状态,都可以进行有效干预。该成果也使得德国的科学家获得了2008年诺贝尔奖。在1995年,美国癌症协会也认定了宫颈癌的主要病因就是HPV的持续感染,我们是可以通过HPV的定期检测,就可以实现宫颈癌的早发现、早治疗,甚至是远离。

宫颈癌除了可以通过HPV检测之外也有疫苗,我们也有一个全面的筛查流程,可以帮助女性进行检测。此外,华大基因针对HPV的检测还开发了自取样的方法,用户可以通过互联网下单,在家里自行取样,并把样本寄给我们,检测完成后用户可以在网上实现检测结果的查询。

这个互联网平台已经可以实现,现在正在探索和推广这个互联网方式。如果该方法能够实现女性大人群的覆盖度的话,那么中国的宫颈癌的发病率和死亡率将会大大的降低,如果做得好,中国有可能成为全球远离宫颈癌或宫颈癌发病率最低的国家。

另外一个案例是基因检测在安全用药方面的应用。以前到药店买一盒药就是看着说明书服用,而通过这幅图,大家可以看出人群的基因不同,导致有些人的用药有效,有些人用药没效,有些人用药有毒性等等,药物代谢强的就要多吃点,药物代谢慢就要少吃点,药物有毒性就要换另外一种药,这些现象都与基因相关的。

基因会影响到每个人的药物代谢和药物动力学等。这是药物基因组学在药物治疗中的应用历程,2005年FDA鼓励大家在申报药物的时候就要有基因组学信息。2007年已有应用,并在2010年对药物进行了修正。

2016年已有199种药(中国收录116种)有了药物基因组学信息,就是说吃这个药需要做基因检测。华大基因也于近期推出了安全用药的基因检测,针对儿童是73种药物,针对成人是68种药物,可以指导你吃什么药,不能用什么药,吃多少,吃多长时间,这样的产品,如果有条件,每个人都应该有这个检测结果。

大家所熟知的千手观音表演中的21个漂亮的女孩子,其中18个都是因为药物致聋的,如果一开始知道什么药不能吃,就不会发生这样的悲剧。

最后与大家展望下基因检测领域的未来。华大基因将医学和健康的发展划分为五个时代。

第一个时代是医学的1.0时代,在这个时代是传统的医学阶段,当然也是持续时间最长的时期。几千年来,中国一直都是使用中草药或者是植物来治疗疾病的,因此这是最古老的方法,当时的传染病,比如说天花、疟疾,都是危害人类生命最大的杀手。在1.0时代,人均寿命大概只有40岁。

医学的2.0时代,疫苗和抗生素发明出来了,比如说牛痘疫苗的出现就控制了天花;抗生素的出现控制了传染和感染病。公共卫生的加强,使得我们切断了很多的传染源。所以在2.0时代,人均寿命接近了60岁。

医学的3.0时代,即随着影像学、CT等技术的出现,再结合以前的经验和个人技能,寿命达到了80岁左右,中国目前的平均寿命是76岁。

医学的4.0时代,也就是目前的发展阶段叫精准医学时代,除了现有的医学技术,要纳入遗传基因,比如说基因检测,个人习惯和环境数据,结合影像、免疫、干细胞、基因等等技术,期待人均寿命能够达到100岁。

下一阶段,我们认为是精准的医健时代,也就是5.0时代,再加上食品,营养,运动,心理等等。我们认为这个时代如果做得好,人的寿命可以达到120岁左右。因为人类的理论年龄是150岁到175岁,如果没有先天性疾病的存在,以及后天非常不好的因素,那么理论上活到120岁是非常有可能的。

以上是我今天要分享的全部内容,谢谢大家。也祝愿在座的各位身体健康。

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