大数据时代的生物医学有何特别?院士讲堂来揭秘

中国科学院院士陈润生开讲

病毒从哪里来?

“病毒从哪里来?病毒如何在不同物种间传播,如何传给人,进而实现人传人?研究治疗新冠的特效药有多难?为什么有的人危重,而另外的人无症状?”……

讲座开始,陈润生院士首先谈到新冠肺炎的情况。陈院士指出,病毒的溯源问题仍是大家最关心的问题,但迄今为止,新冠病毒的溯源问题仍然没有解决。所以还没有证明哪个药物、疫苗能完全阻断新冠病毒。

“病毒非常容易突变,疫苗只能针对病毒的某些特定区域起作用。这些特定区域是不变的前提下,疫苗才能够有效、长期、可用。但这个病毒往往几天内就会发生突变,因此疫苗的设计十分困难。”陈院士说。

但与此同时,陈院士对未来充满了信心:“如果回忆1918年发生在西班牙的流感,那时候流感H1N1造成了至少2500万人死亡,有人估计上限可能是4000万-8000万,当时到了1933年才知道病原是这个流感病毒。2003年SARS病原体的确定用了几个月的时间,而新冠病原体的确定只用了十来天,科学的进步对有效了解病毒起了非常重要的作用。”

陈院士认为,对于烈性病毒的传染病,还要奋斗多年才能根本解决问题。但人类至少知道哪些问题需要解决、需要主攻。随着时间的推移,科学的进步,将对了解病因、找到分子本质有长足发展,人类一定会攻克烈性传染病。

中国工程院院士、药物代谢动力学专家王广基向中国科学院院士陈润生提问,两位院士高端对话

通过组学大数据,判断潜在的缺陷和治疗方案

生物医学的发展会有哪些根本性变化?这些变化将给生物医学领域带来什么样的变革?

陈院士介绍,最近30年生物医学上有一个划时代的发展,这个发展就是遗传密码和其他组学数据的测量推到生物医学发展日程中。1990年前人们不可能测量所有生物的遗传密码,也不知道遗传密码的结构是怎样的。1990年时,测一个人类遗传密码大概要投资30亿美元,用15年时间。但现在测一个人的遗传密码只需要几千块。”

陈院士认为,遗传密码的测量深刻地进入整个生物医学领域,使生物医学发生了本质的变革,生物医学领域从以“诊断治疗”为主过渡到精准医学时代以“健康保证”为主。这个变革以精准医学为特征,而精准医学是组学大数据和医学的结合。

“现在医疗体系是以治病为主,一个人有了病就到医院。但有了组学大数据后,健康不只针对病人,而是针对所有人。无论得不得病,都可通过组学大数据判断可能存在的缺陷,未来的发展和治病方案。”

陈院士举例称,美国著名影星朱莉,她的母亲是罹患乳腺癌去世。过去没有遗传密码的测量,找不到病因。现在有了遗传密码后,把她的家族遗传密码测量后发现,她所携带的家族基因中一个跟乳腺癌有关的重要基因突变了,所以导致到了一定年龄后有非常大几率会出现乳腺癌。于是,她选择切掉双侧乳腺。切除手术意味着她罹患乳腺癌的可能性大大降低,她就从家族的罹患乳腺癌的环境里面解脱出来。没有遗传密码的破译,这件事情是不可能的。

精准医学的推动,导致未来一定是全民健康的时代,会改变医保制度、药物管理制度、社区卫生的管控等一系列政策法规,牵扯到新技术药物设施的创新,最终促进产业的发展。

在陈院士看来,首先是促进海量生物样本库和数据库产业的发展。其次,带动组学大数据测量产业的发展。人类会搜集前所未有的海量数据,为疾病的诊断治疗提供全新的指标。会发现非常多新的药物设计靶点,它们会为新疾病的诊断、新药物的研发提供数不清的点,推动新的疾病诊断、药物设计行业全面革新。

院士讲堂现场

遗传密码的创新突破点,是我国发展大数据医疗的机会

但是,遗传密码测完了,并不意味着遗传密码就破解了。陈院士指出,现在我们可以测任何一个人的遗传密码,但测完后真正能够“说明”的遗传密码,在遗传密码总量的占比不超过3%。这部分是遗传密码当中编码蛋白质的部分,也就是俗称的基因,而另外的97%的遗传密码实际上我们并不了解。

陈院士提到,另外97%的遗传密码称为长非编码核酸,最后的产物是核酸。我们可以利用另外97%的遗传密码预测疾病,延期肿瘤和各种疾病的分子靶标,基于它们设计药物。但这是还没有人仔细解析、开发过的领域。这些东西都跟疾病有关,跟生长发育有关,这些地方的破解一定会为让我们更加了解整个生物医学的发展,为疾病本质的预防和治疗提供全新的机会。

说到核酸药物的前景,陈院士直言,直至2018年国际才出现第一款核酸药物。目前为止,国际上没有一个单位去研究和发展长非编码核酸药物。核酸药物有明显的特点,就是可以自身参加生物体的代谢,只需半年打一次就能稳定生效,这大大降低了对病人的耐受性和刺激性。

“目前看来,中国在这方面和国际上差距并不明显。” 陈院士希望,我国能够在破解人类遗传密码这97%的部分得到原始创新的机会,使我们能够在这个非常前沿的领域里,为社会的发展,为人类的健康,为国家的经济繁荣做出更大的贡献。

版权声明:本文源自 网络, 于,由 楠木轩 整理发布,共 1960 字。

转载请注明: 大数据时代的生物医学有何特别?院士讲堂来揭秘 - 楠木轩