- 2010-01-19 14:10
- 作者:刘林森
- 来源:e医疗
时下,传统医疗领域正在进入以信息技术驱动的数字化医疗时代。生命科学、医学与计算机技术、网络技术结合给现代医疗发展带来革命性变化,正在更新现代医学手段,并产生新的医疗理念,其中个性化诊疗尤其受到世界各国广泛关注。
信息技术与基因技术结合
近年来,传统的电子公司纷纷涉足医疗卫生领域,尤其对将信息技术与基因技术的结合表现出浓厚的兴趣。
日本日立电器公司宣称,从2010年起,由该公司研制专门用于个性化医疗的电子芯片将正式用于临床。此前,日立已研制成功一种仅有2.5平方厘米的超小型芯片,可以分析出不同人特定基因的差异,从而判断药物对不同人的疗效和副作用。日本业界认为,这项成果将为“个性医疗”的发展提供帮助。
这种超小型芯片不仅防水、内置天线,而且装有一种特殊试剂,可以判定不同人特定基因的差别。研究人员把这种芯片放入从血液等提取出的DNA溶液,芯片中试剂获取到的基因信息会通过天线传输到外部的读取装置,经过处理,研究人员就可以发现基因的差别。
目前在基因医疗领域,“个性医疗”是一个热点。所谓“个性医疗”是指医生根据每个患者不同的基因,设计出每个患者专用的医疗方案。
目前已经证实,人的染色体中至少有210万个不同的单核苷酸,就是它们之间的差异导致了人类个体间的细微差别。在这方面,信息技术的发展为探索遗传基因提供了巨大帮助。上述日立公司开发的小型基因检测芯片就是一个理想的手段。
此外,将矩阵方法和电脑强大的计算能力结合在一起,也可以详细地了解和描述不同个体之间单核苷酸的区别,从而获得可用于个性化治疗的必需资料,使得针对不同个体的遗传基因研制个性化药物成为可能。
另一个技术突破是单倍体追踪技术。它能够帮助人们确认同一染色体中单核苷酸的情况,从而使医学家在寻找个性化药物时少走许多弯路。
当前的现实是,医药界正在朝着诊疗个性化的方向发展,而信息技术正成为重要的推动力。因为先进的数据采集和应用已经成为新的经验、知识的来源。对个人健康和企业效益来说,这种集成化IT系统在医疗领域有着巨大的应用潜力。就个人健康而言,我们可以利用IT技术提高个性化治疗的质量;就企业经济效益而言,IT系统是提供高质量的诊疗服务的重要保障。最重要的是,IT系统能够最大限度提高整个医疗行业的效率。
SNP与个性化医疗
所谓SNP,是英语“单核苷酸多态性”的缩写。正如每个人的容貌千姿百态,组成DNA的4种核苷酸A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶),在每个人身上的排列也是各不相同的。自然界之所以没有完全相同的两个个体,就是由SNP造成的。在由30亿个碱基对构成的人类基因组中,平均1000个碱基对中就有1个差别存在(这1个碱基对的差异,也被称为SNP)。由此,我们可以算出,人类SNP的总数在30万个左右。
按照已公布的人类基因组图谱,人与人之间99%的基因相同,仅存在1%的基因差异。遗传学家认为,正是这种极小的、被称为SNP的差异,导致了生命的多样性——不同的种族、肤色、相貌,对各类疾病不同的敏感性,以及对药物的不同反应。
现实生活中,SNP无处不在。统计数字表明,中国人患肝癌的比例大大高于其他种族,即使移居海外已经几代的华人,其患肝癌的比例仍明显高于其他民族人群。反过来,白人中皮肤癌的罹患率相当高,而中国这一病症的发生率则低到可以忽略不计。另外,居住在海外的华人患感冒后,服用国外感冒药的效果不如从国内带去的感冒药好。
将来,在医生开处方之前,首先得检测一下你的SNP。如果你属于某一疾病的高发人群,医生将为你编写起居手册,从饮食、睡眠、运动等生活习惯方面,最大限度地降低你的发病几率。而如果发现某种常用药对你不起作用,药物研发人员还将为你设计新的药物剂型或结构,力求“一把钥匙开一把锁”。也就是说,今后,同是感冒药,也许会出现“张姓药”或是“李姓药”,而且同姓药还有男女之分。
加快进入临床
日常生活中,医生常常面临这样的尴尬:相同的病例、相同的处方,可疗效却大相径庭。同样,人们也常常会思考:为什么相同的职业、相仿的年龄,自己却总是比别人更容易生病?继国际人类基因组计划之后,一个全球性的科学家联合组开始为这一系列疑问寻找答案。科学家要绘制一种新型的基因图谱,从生命现象的本源追溯患者之间的差异。
近年来,我国每年因药物不良反应而住院治疗的病人多达250万人,其中约有19.2万人因此死亡。研究发现,同一药物在不同个体内的效果差异可达300倍,但目前只是以患者的性别、年龄和体重来选择不同的药物剂量。而不同的人会对同样的药物产生不同的治疗效果,主要是由基因单核苷酸多态性(SNP)决定的。所以,“个性化医疗”提出,不同的人对药物的选择应根据基因的差别决定,即使在选择同种药物时也应有剂量、剂型的差别。值得一提的是,药物副作用在医疗过程中普遍存在,特别是癌症病人,通常要接受化疗,恶心、脱发,甚至出血、感染等副作用时有发生。
个性化医疗最激动人心之处在于基因与医疗的交叉。这个领域被称为药物遗传学。其研究的一个目的是减少死于药物副作用的患者人数。虽然基因个性化疗法尚不能很快大规模应用,但这并不妨碍医学界的先行者们针对某些已知疾病采用这一疗法。
器官移植就是一个例子。接受器官移植后的病人总是需要服用抑制免疫系统的药物,从而避免发生排斥反应。但最近的研究发现,人体中有一种TPMT酶在这类排斥现象中扮演重要角色。某些人的TPMT酶会发生一定变异,他们并不需要像其他人那样服用大量的抑制免疫系统药物。如果按照通常剂量让他们服药,后果将不堪设想。
类似的情况还发生在一些心脏病患者身上。一些患有特定心血管疾病的病人需要使用抗血凝剂。但对某些病人来说,这种药物会产生严重的副作用,例如大出血,这使得医生在选择药物上处于两难境地。随着基因技术的进步,目前医学家已经发现,该问题是由人体的基因变异造成的,它能使人体产生一种与抗血凝剂完全不相容的酶,从而使药物产生副作用。如今,医生们已经可以选择合适的疗法和药物来避免这一问题。
基因个性化疗法是医学界革命性的治疗方法,但是对于不同人体中能够被药物影响到的基因,迄今科学家还知之甚少。而且在不同种族的人中,这些基因的差异又非常大。从这一角度来说,人与人之间几乎是完全不同的。因此,科学家在探索基因个性化治疗的道路还很长。
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