分子诊断:精准医疗的“重要推手”
时间: 2016-10-30 来源:千人智库网
提要:谈精准医疗离不开精确诊断,分子诊断作为精确诊断的重要组成部分,将发挥至关重要的作用。

分子诊断:精准医疗的“重要推手”

 

拿一个棉签,在口腔内壁上刮一刮,再将棉签放入检测试剂中,置入卡尤迪9月2日在京首发的全球首创无需核酸提取专利技术的Mini8 Plus检测平台上,仅需一个小时左右,受检者就可以通过基因检测获知自己的酒精代谢能力。

而这,仅仅是分子诊断技术在精准医学的众多应用之一。

其实,早在2011年,美国国家研究委员会就发表了《迈向精准医学:建立生物医学与疾病新分类学的知识网络》,首次提出“精准医学”的概念。去年年初,美国总统奥巴马正式提出精准医疗计划,且预算金额高达2.15亿美元。

一时间,“精准医疗”成为覆盖全球的热门话题,并引得医药健康产业市场风起云涌。

去年3月,我国也首次召开了精准医疗战略专家会议,计划在2030年前投入600亿元。随后,科技部还颁布了“精准医学研究”重点专项申报指南。

“很多国家都启动精准医学计划,其重要原因是近年来随着基因测序的成本越来越低,一些疾病特别是肿瘤的分子基础越来越清晰,分子诊断技术在肿瘤等疾病的诊断、治疗中的应用越来越广泛。”上海市遗传学会遗传与分子诊断专业委员会主任委员傅启华认为,谈精准医疗离不开精确诊断,分子诊断作为精确诊断的重要组成部分,将发挥至关重要的作用。

 

广阔的市场需求

所谓的分子诊断也就是基因诊断,它主要原理是应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断,检测材料包括DNA、RNA和蛋白质。

据北京卡尤迪医学检验所CEO李响介绍,分子诊断的方法主要有两种,一种是基于QPCR平台技术对目标基因检测;另一种就是测序技术,随着测序技术的发展,目前已经发展到一代、二代,甚至三代测序。“但目前,市场上应用最为广泛、最为成熟的分子诊断方法仍是基于QPCR平台技术的检测”。

特别是随着人类对疾病的认识水平逐步深入到基因层面,分子诊断借助自身特殊优势,不仅在传统的传染病、遗传病的筛查与诊断、移植配型检测方面发挥着重要作用,还被大量用于肿瘤个体化诊疗、昂贵药物治疗监测、药物代谢基因组学研究、心血管疾病、神经系统疾病、DNA指纹分析、组织分型以及食品病原体检测等领域。

鉴于此,据美国咨询公司MarketsandMarkets大胆预测,全球分子诊断市场的规模有望从2015年的近60亿美元增长到2020年的93亿美元,复合年均增长率达到9.3%。

“过去,医生看病更多地通过病人的主诉、临床症状、生理生化结果、影像学改变等指标来进行诊疗。而这些指标的背后一定是大量复杂的深层次分子生物学改变,从而导致的组织和器官的病理生理改变。”中国工程院院士詹启敏表示,分子诊断则让医生能够按照临床有效的方式对同一疾病患者进行分类,来确定对某些治疗方法和治疗药物敏感的特定疾病亚型。

这一观点与中国工程院院士周宏灏不谋而合。

作为编写卫计委《药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南》的第一起草人,周宏灏长期致力于我国个体化用药指导的普及。他认为,个体化用药是医疗及医药行业的必然发展方向,但由于传统分子检测的技术门槛较高,普及化还有待实现。

“我们需要更多像卡尤迪生物这样的快速诊断平台,这样才能为医疗机构、个人用户提供真正精准且快速的相关检测,为积极推进个体化医疗的发展而努力。”周宏灏对《中国科学报》记者说。

 

互为补充,互相促进

分子诊断的独特技术优势和广阔市场需求,并没有掩盖免疫诊断、生化诊断的“光芒”。

实际上,分子诊断、免疫诊断和生化诊断分别对应了DNA和RNA、蛋白质、代谢物三个层面,各种不同的诊断方法通过不同层次、不同维度的多个指标为医生的临床决策提供“精确”支持和依据。

“它们虽属于不同层面上的诊断,但彼此并不冲突,反而是一一对应,相互补充。“李响以各级医院开展的乙型肝炎与丙型肝炎的检测为例谈起,酶联免疫检测的是病毒抗体,但当人体感染病毒初期,有一段时间是没有抗体的,因此可以通过QPCR的方法检测病毒的核酸,提早发现,提早预防。而在病程的后段,也会有一段时间检测不到核酸,但会有抗体,这时候就必须通过酶联免疫的方法来检测抗体。

但有些检测却只能选择“走”分子诊断这条路。

比如,有些需要产前诊断的遗传病(如地中海贫血、唐氏综合征等),用生化和免疫学方法无法确诊,只能通过分子诊断进行产前诊断。又如肿瘤个体化治疗检测,直接与基因突变类型相关,也很难使用生化和免疫学方法。

“尤其核酸本身具有复制放大能力,也使得分子诊断更加灵敏、特异、快捷,从而表现出更大的优势。”李响说。

于是,有多家生物公司不断优化分子诊断技术与设备,简化检测流程、减少样本量的提取、能无创则不有创,以期带来更精准的结果。

比如,卡尤迪的分子检测平台,包括便携式荧光定量PCR Mini8 Plus,以及“一步法”免核酸提取试剂,便可以应用于多类疾病及人体遗传基因的检测,其中包括感染性疾病筛查、肿瘤相关病原体筛查以及个体化用药指导。

“医务人员采集血液或唾液样本后,将样本置于PCR仪中,PCR仪会进行样本分析并在与其连接的电脑终端出具检测报告。完整检测过程最短用时约20分钟。”李响说,为了避免实验过程中造成的人为污染问题,提高检测精度,卡尤迪的“一步法”分子检测平台为全封闭系统。

 

仍须在多维度“深耕”

随着新的生物技术越来越多地走入“寻常百姓家”,以及肿瘤发生率的不断攀升,人们的健康意识增强,分子诊断技术早已被公众接受并认可。

而这其中最重要和关键的一点就是,检测结果的准确性必须有保证。

这就需要分子检测平台的实验具有重复性与稳定性,而这首先是要保证试剂从设计到生产的稳定性,其次就是尽量避免用户在操作过程中,因人为、环境等差异造成误差。

“这就需要将产品设计成准确、操作简单、快速、自动,实现‘傻瓜’操作,能真正应用于基层市场。”李响告诉记者,卡尤迪的产品并不是单独的试剂或仪器产品个体,而是集耗材、试剂、仪器与软件为一体的检测平台,能够实现多重、全自动与全封闭的检测,尽可能地保证检测结果的稳定性,提高了用户体验,并大大降低了检测成本。

除了对检测结果的高要求,分子诊断属于多科学交叉研究领域,需要实验室人员、临床医生、病理专家、生物信息学专家、第三方检测平台等多方的共同参与,才能对分子诊断的发展大有裨益。

此外,记者在采访过程中,诸多业内人士还认为,国内在体外诊断行业的复杂审批与监管政策也成为产业发展道路上“绕不开的话题”。

据了解,我国对体外诊断产品生产和经营企业实行备案许可管理制度,生产经营企业应当取得备案或许可,同时产品取得备案或注册证后才能生产或经营。

而对于行业新进入者来说,经营体外诊断产品需要较长的时间和财力投入才能达到监管机构对场所、人员和设施的要求,这也势必成为行业新进入者最重要的障碍。

“我们希望每一个人都能受益于分子诊断。”李响对分子诊断的未来充满期待。(中国科学报)

 


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