与整个人口相比,遗传性疾病所占的比例并不是很大。可能是千人之中的少数罕见疾病,甚至是十万、数十万中的少数。若代代相传,则成为家族第一病。无法对子宫进行超声波检查。需要进行产前诊断,并进行羊膜穿刺术来筛查某些疾病,例如唐氏综合症。由于它们很少发生,因此我们将其称为罕见疾病。事实上,80多家单位的责任很大,比如浙江省妇幼保健院。患者一旦确诊患有疾病,可以通过绿色通道快速前往医院进行诊断甚至治疗。
“多年来我一直想要一个健康的宝宝。” 这是许多因各种遗传病而无法生育健康孩子的夫妇的共同心愿。 基因诅咒能否彻底打破? 人类生殖技术面临哪些问题? 本期《医学讲座》邀请中国科学院黄鹤峰院士分享辅助生殖技术的前沿进展。
【人物名片】
黄鹤峰是中国科学院院士、发展中国家科学院院士、英国皇家妇产科学院荣誉院士。 从事妇产科临床工作30余年,擅长生殖遗传学、出生缺陷、不孕症、妇科内分泌等诊治。 荣获“白求恩式好医生”、“林巧稚杯·妇产科好医生”等荣誉称号。
无创基因检测打破“基因诅咒”
主持人:黄院士,您是我国最早的生殖医学专家之一。 您在这一领域已经工作了 30 多年。 父母的遗传密码会对孩子的健康产生多大影响?
黄鹤峰:我们所有人,包括动植物的后代,都是从上一代遗传下来的,遗传密码就在所谓的基因上。 然而,遗传密码无法复制,而且还受到环境的影响。 因此,遗传包括突变和环境影响。 在突变过程中,有些基因会产生疾病,这就是遗传病。 与整个人口相比,遗传性疾病所占的比例并不是很大。 可能是千人之中的少数罕见疾病,甚至是十万、数十万中的少数。 但如果落在一个家庭里,那就如同一座大山。
顾名思义,许多遗传病是直接从父母遗传的。 大多数疾病都是“隐性遗传”。 人有两条染色体的等位基因。 当父母双方的一个基因中都携带致病基因并遗传给下一代时,那么下一代就会生病。 因此,遗传病是比较难预防的,因为即使父母是正常人,实际上也可能携带致病基因,但表面上并没有生病。
现在我们需要在准妈妈怀孕前用科学的方法筛查出致病基因。 这项技术被称为“孕前夫妇携带者致病基因筛查”,是近几年才得到推广的。 如果你不进行筛查,并且不知道自己有这种致病基因,你可能会生出致病的孩子。 这就是遗传密码在健康和疾病中的作用。
主持人:我们现实生活中还有一种情况,父母都没有致病基因,但孩子生下来就有问题。 我们怎样才能避免这种情况呢?
黄鹤峰:爸爸和妈妈都没有致病基因,但是致病基因在进化过程中发生了变化。 我们称之为“突变”或“无特征”,是整个家族中的一种新疾病。 若代代相传,则成为家族第一病。 我们称之为“祖”,也就是疾病的始祖。
这种情况很难检查,必须等到怀孕后才能知道是否携带。 我们都知道怀孕期间可以做超声波、磁共振来检查胎儿是否有异常,但是有很多疾病并没有结构异常。 以癫痫为例。 他出生后,经常抽搐,智力低下。 无法对子宫进行超声波检查。 需要进行产前诊断,并进行羊膜穿刺术来筛查某些疾病,例如唐氏综合症。 因为羊水中有胎儿脱落的细胞。 但有一个问题。 毕竟羊水穿刺是一种侵入性手术,并不是每个人都愿意这样做。 所以我们目前正在研究的方法之一就是通过检查母亲的血液来诊断孩子是否会生病。 毕竟血常规是每个孕妇都要做的,胎儿的基因和染色体都是游离在母体血液中的。 检查完母亲的血液后,我们可以立即知道孩子是否患有这种疾病,然后进行羊膜穿刺术来明确诊断。 这项技术被称为胎儿游离DNA无创产前检测(NIPT),目前临床上用于染色体疾病的检测。
除了针对染色体疾病外,我们团队张景兰博士研发的新一代NIPT可以对孕期显性单基因遗传病进行无创检测。 显性遗传病是指只要父母之一的等位基因发生突变,就会发病。 例如,如果您患有乳腺癌,那么如果您只有一个,您就会生病。 下一代NIPT技术目前正在进行临床研究。
5G和AI赋能生殖医学
主持人:您在研究过程中,有没有发现什么类型的遗传性高的疾病?
黄鹤峰:迄今为止,全球已发现一万多种单基因疾病。 由于它们很少发生,因此我们将其称为罕见疾病。
我们开发了一项技术,现在红楼村区县联盟有83家单位,其中包括北京协和医院、浙江妇产医院等非常好的医院。 我们做了一些统计,对我国总共13万人进行了“携带者筛查”。 统计了排名前15位的隐性疾病,如希特勒的缺陷、耳聋等。 这15种单基因疾病中还包括多囊肾、SMA、脊髓性肌萎缩症等,都是比较常见的。
复旦大学妇产科医院搭建了遗传病咨询和基因传输云平台,通过云计算分析患者的致病基因。 例如,如果我想看上次的病人,我可以通过对病人进行远程超声检查来实现。 云平台可以汇聚全国各地。 在中国医生还不满意的情况下,这种新的诊疗模式也是一个不错的选择,尤其是现在新冠疫情已经常态化。
主持人:不久前,复旦大学妇产科医院推出了国内首个在线多功能一站式出生缺陷防治平台,帮助湖南的一位患者,通过该平台快速找到了她的相关信息报告。 ,您能告诉我们更多有关该平台如何运作的信息吗?
黄鹤峰:这个案子很有趣。 我们线路的另一端是湖南省妇幼保健院。 情况是一对年轻夫妇。 这位女士只有22岁,但在怀孕16周时就终止妊娠,因为她的孩子是我发现肾脏两侧有很多囊肿,像气泡和葡萄一样。 但很奇怪的是,母亲和父亲都没有这个基因,胎儿却携带了两个致病基因,从而引发了疾病。 所以我们利用5G和AI赋能技术,首先对夫妇和胎儿的遗传物质进行基因数值诊断。 上传大约花了9分钟,然后用了40多台电脑进行云计算,立即找到了。 发现了致病基因PKD1。 对于这个致病基因,我们计划在患者第二次怀孕时进行第三代试管婴儿,去除PKD1基因。
云平台延伸顶级医院服务半径
主持人:如何才能更好的普及这项技术,让更多的医院掌握这项技术?
黄鹤峰:其实我们合作的83个单位中,有的是我们这个级别的,有的可能不是一个级别的,有的甚至是基层的。 但如此顶尖的技术,任何一个医疗机构都不可能建立,另一个也是遥不可及。 因此,我们希望通过不同层面的联盟,能够对散布在各个角落的多基因疾病进行良好的诊断。
出生缺陷防治平台可以做很多事情。 一是培训,如遗传咨询培训、基因数据检测、MDT多学科会诊等。 因为疾病种类繁多,妇产科医生不知道其他疾病。 因此,对于咨询,例如血液科疾病,向血液科医生或脑神经科医生咨询是非常容易的。 我觉得特别有效。 这个平台其实更有针对性、更高效、更精准,同时也更智能、人性化。 事实上,80多家单位的责任很大,比如浙江省妇幼保健院。 整个浙江省都在这里治疗。 他可能会再来找我们咨询,所以红楼医院基本上汇集了国内一些顶尖的医院,因为他们是省内顶尖的,所以可以为每个人、每个家庭做。 这也是我们希望达到的目标。
第二,红楼医院可以进行基因检测和分析,但普通医院做不到这一点。 出生缺陷防治平台设有绿色通道,通过互联网医院、移动医疗等方式开通。 患者一旦确诊患有疾病,可以通过绿色通道快速前往医院进行诊断甚至治疗。
主持人:黄院士,我们知道不同地区的医疗资源可能是不平衡的。 就“优生优育”而言,怎样才能保证全国人民尽可能享受均衡的医疗服务?
黄鹤峰:“孕前夫妇致病基因携带者筛查”技术,特别是对整个家庭和基因致病性的基因分析和筛查,难度很大,需要强大的医生团队。 如果我们要实现一些罕见病的全国普及,就必须想一些新的模式,比如以一个地区为中心,或者以一个省为中心,甚至更大,比如华东地区或者不管有多大。 全国各地设立了一些中心。 现在我们国家也在这样做。 科技部欲建设全国出生缺陷及罕见病临床研究中心。
红楼医院也在根据自身技术进步进行规划布局。 利用复旦大学妇产科医院的资源,我们成立了红房子联盟,其中包括80多家医院。 所以我觉得我们和国家的想法还是一样的,因为不可能把高科技设备和人才配置到基层,因为要求非常高。
通过黄院士的解读,我们了解到医学的发展越来越依赖于大数据的收集、分析和处理。 5G赋能还打破了时间、空间、专业学科、个人经验之间的障碍,克服了材料和设备的限制,延伸了顶级医院和顶级专家的服务半径。 我们也希望未来每个中国人都能够在最短的时间内获得自己的基因组测序数据,这对于改善人群健康、疾病诊断分析、解码罕见病等方面将起到非常重要的作用。