弗朗西斯·S·柯林斯博士:追踪疾病基因 - 彭博社
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当弗朗西斯·S·柯林斯博士在1980年代和90年代初期是密歇根大学的一位杰出基因猎手时,他的研究团队每次发现一个新基因时都会在他的摩托车头盔上贴上一个贴纸。现在,尽管这位55岁的科学家作为人类基因组计划的领导者和国家人类基因组研究所的负责人肩负着重大责任,但他仍然不断发现重要的新基因。他最新的发现是:一种遗传变异,有助于解释为什么有些人比其他人更容易患糖尿病。
柯林斯仍然喜欢骑摩托车,并且是一位亲力亲为的基因侦探。但他表示,“真正令人欣慰的是”,最新的发现仅仅是关于生物学和疾病的新知识涌现的一个例子。这些发现得益于柯林斯和他的研究所领导的前瞻性项目,这些项目是在早期成功解读整个人类基因组的基础上开展的。柯林斯说,人类基因组计划是“创造基础”。“现在是时候把其余的建筑组合在一起了。”
了解一个人DNA中的三十亿个“字母”并不能揭示她是否易患心脏病或阿尔茨海默病。要理解疾病风险,“人们之间差异的千分之一的DNA是你想要深入了解的内容,”柯林斯说。因此,有必要比较不同人的基因组。但搜索所有数百万个DNA差异的任务太庞大了。
作为宏伟建筑计划的一个架构师,柯林斯帮助发起了一项努力,以弄清楚DNA变异之间的关系,以便研究人员可以搜索更少的变异。“这是一条绝妙的捷径,”他说。除了糖尿病基因之外,最初的成果之一是发现一个在黄斑变性中发挥作用的免疫系统基因,黄斑变性是老年人失明的主要原因。“这是早期的一个重大突破,它预示着更多的成果即将到来,”柯林斯说。
愿景的另一个部分是仔细阅读成千上万的完整基因组。“如果我在过去15年从基因组计划中学到任何东西,那就是如果你可以深入观察每一根草叶,就不应该满足于20,000英尺的视角,”他说。为了理解癌症,他正在寻求资金对50种癌症中的每种癌症的250个肿瘤进行DNA测序。“这基本上是12,500个基因组项目,”他说。“这看起来非常雄心勃勃。但这是可以实现的。”回报是:揭示使细胞恶性化的生物途径。
这些项目正在改变科学的运作方式。柯林斯相信基因测序的成本将至少下降10倍。美国国立卫生研究院正在建立中心,以筛选科学家们能想到的每个生物测试中的50万种化学物质,确定哪些可以阻止自身免疫反应、减缓肿瘤生长、逆转心脏病或改变其他生物系统。这个数据库将是一个庞大的信息宝藏,世界上任何研究人员都可以利用。
这些努力将为我们每个人所拥有的遗传信息提供前所未有的视角。“在10年内,你或我应该能够以1,000美元或更低的价格进行基因组测序,”柯林斯说。然后我们每个人可能能够量身定制生活方式或药物方案,以提高长寿和健康生活的机会。将这一宏伟场景变为现实是柯林斯能想象的最重要的任务。“这是我们改变自己与疾病之间方程式的最有力机会。”
约翰·凯瑞