在线特别报道：美国国立卫生研究院的研究路线图 - 彭博社

五年前，当科学家宣布人类基因组第一草稿完成时，头条新闻让人感觉更好的药物和个性化医学的新纪元即将到来。投资者也这样认为。他们将挖掘基因组的公司的股票推高到天文数字。

但当然，没有出现新治疗的洪水。事实上，许多制药公司的药物开发管道变得更瘦，而不是更胖。而基因组公司的股票价格暴跌。

主要原因是：生物学是复杂的。了解人类的遗传密码只是理解每个基因的功能、基因如何与疾病相关以及哪些治疗效果最佳的第一步。因此，在人类基因组计划结束后，美国国立卫生研究院召开了一系列会议，以确定下一步该做什么。“我们根据大约600位我们能说服来NIH的最佳和最聪明的头脑的建议，制定了未来的愿景，”国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·S·柯林斯博士说。

“奇妙的基础。”

这些讨论的结果是一个路线图，绘制了一条研究路径，最终应该导致那些原始头条新闻中承诺的所有医学进步。

以一个组成部分，HapMap项目为例。“人类基因组序列是一个奇妙的基础，”柯林斯解释说。但要知道人们为什么会得病，“那0.1%的DNA在不同人之间的差异是你想要详细了解的。”例如，为什么一个吸烟者得了肺癌，而其他三个却没有？或者为什么一些人得了心脏病，而其他人——饮食和生活方式相似——却保持健康？

原因往往在于人们之间极少的遗传差异。在人类基因组的30亿个“字母”中，约有1000万个被认为是变异的。在一个5000个字母长的基因中，乔可能在491的位置有一个字母“T”，而玛丽在同一位置有一个字母“G”。这个差异可能解释了为什么乔的血压比玛丽高。

惊人的侦探工作。

一旦研究人员找到增加糖尿病风险的遗传变异，他们也能更好地了解该疾病的生物学途径。这可能会导致新疗法的出现。

但是研究人员如何找到这些遗传变异呢？一种方法是从1000名患有疾病的人和1000名没有疾病的人那里收集样本。然后，您查看每个人的1000万个遗传变异，寻找与疾病相关的那些变异。但这将是一个惊人的遗传侦探工作量。

HapMap提供了一个捷径。事实证明，这些DNA变异几乎总是一起出现在同一条染色体上。因此，如果您发现其中一个变异，那么您也将知道其他几个变异是什么。相关变异的组被称为单倍型。政府一直在资助研究人员绘制这些单倍型的图谱——因此得名HapMap。

新窗口。

科学家们已经了解到，与其搜索1000万个个体变异，他们只需查看大约250,000个变异。这带来了巨大的变化——而HapMap正在引领新的发现。

今年早些时候，三个独立的研究团队同时报告说，他们使用HapMap数据发现了与黄斑变性相关的遗传变异，这是老年人失明的最常见原因。拥有一个变异拷贝的人患病风险增加两到四倍。拥有两个拷贝的人患病风险增加五到七倍。

特别有趣的是，发现变异的基因在免疫系统中制造一种关键蛋白质。这不仅为我们提供了一个全新的视角来理解这种眼病的发生，还为药物提供了一个可能的新靶点。

靶向实践。

这是一种策略。美国国立卫生研究院（NIH）还支持另一种创新的方法来理解生物学并寻找新的药物靶点。它正在全国范围内建立几个中心，这些中心将能够在所谓的生物测定中每天测试50万个化学物质。全国的研究人员将把他们能想到的每一个生物测试带到这些设施之一。预期是，某些被测试的化学物质将“命中”靶点。然后，这些化学物质可以用作探针，以理解特定的生物途径，或作为新药的基础。

目前市场上的药物靶向人类身体中不到500种蛋白质或基因。但大约有30,000个基因制造蛋白质，每个基因可以产生几种蛋白质。此外，DNA的某些片段不制造蛋白质，但显然具有重要的生物学作用，例如调节其他基因。因此，潜在靶点的宇宙是巨大的——至少是制药行业迄今为止开发的靶点的100倍以上。

行业将探索这些新靶点的一小部分，因为大多数靶点与疾病没有明显的联系。但学术科学家通常对理解生物学感兴趣，而不是寻找药物。因此，预期是，学术研究人员将利用NIH资助的筛选中心来探索数千个尚不完全理解的生物途径。正如在基础研究的追求中通常发生的那样，这些途径中的一些可能具有意想不到的实用性，提供全新的应对疾病的方法。

通过连接发现。

更重要的是，NIH计划将从这些测试中获得的所有信息放入公共数据库，并建立一个链接到所有相关科学论文的网络。因此，一篇关于某种果蝇基因的冷门论文可能会立即链接到关于类似人类基因的信息，以及所有已知会影响该基因及其所在通路的化学物质。

这样，世界各地的科学家就可以挖掘这一庞大的数据集合。实际上，国家生物技术信息中心（NCBI）主任大卫·利普曼博士对一种新型研究有着远见，科学家们将能够通过在现有数据中建立新连接来进行新的发现。利普曼说：“这样的偶然发现已经在使用免费工具和在线数据的过程中产生了真实的可触及的结果。”

在其他项目中，科学家们计划读取多种癌症的整个基因组，并禁用小鼠中的每一个基因，以更好地弄清楚每个基因的功能。

构建模块。

最终，预期人们将能够进行基因组测序，并了解自己发展某些疾病的风险。到那时，我们应该知道足够的信息来采取正确的步骤以防止这些疾病的发生。

这不会在几年或甚至几十年内发生。但正如生物技术在奠基30年后开始获得回报一样，这些基于人类基因组阅读的项目最终应该会导致医学的更大变革。

由约翰·凯里在华盛顿