非洲基因：有望改變未來醫(yī)學(xué)

約書亞·科甘 劉欣

非洲之聲尼日利亞裔的查爾斯·羅迪米，目前就職于美國國立衛(wèi)生研究所。

| 擔(dān)心歷史重演 |

查爾斯·羅迪米博士來自非洲的尼日利亞，現(xiàn)就職于美國國立衛(wèi)生研究所。10年前，他察覺到，如果繼續(xù)這樣下去，我們將失去未來。

當(dāng)時國際人類基因組計劃已經(jīng)完成了測序工作，6個國家的科學(xué)家們此前一直忙于樣本的收集與解析，期待找到與絕癥相關(guān)的異常基因，從而研究出治療方法。

羅迪米在故鄉(xiāng)進(jìn)行著一系列工作，卻心情沉重。他不知道非洲人是否只會被醫(yī)學(xué)研究利用，卻無法享受研究帶來的好處。

通過基因研究，科學(xué)家研制出針對艾滋、結(jié)核、瘧疾、癌癥的特效藥，居住在撒哈拉沙漠以南的10億非洲人卻沒有享受過這些。羅迪米說：“基因革命從非洲上空穿行而過，未來的新藥不屬于非洲人。”

他的不安是有依據(jù)的。人類基因組計劃完成之后，針對糖尿病、癌癥、精神疾病等病癥的治療不斷有劃時代的新發(fā)現(xiàn)，但這些都是基于白種人基因的研究成果。到2009年為止，非洲基因在全部基因研究中所占比例還不到1%。

增多的癌癥患者在尼日利亞阿布賈大學(xué)附屬醫(yī)院，宮頸癌專家馬克·奧迪特拉和婦科醫(yī)生本杰明·霍·尼翁戈進(jìn)行交談。

要取得血液樣本，就必須與患者溝通，取得社會的認(rèn)同理解。

從理論上來說，如果能弄清楚各個患者的遺傳信息，就能為其選擇最佳的治療方法。要做到這一點，就必須從根源上了解與病癥發(fā)作和藥物副作用有關(guān)的細(xì)微遺傳變異，而且要采集分析盡可能多的基因，深究變異的全貌，否則無法得出完備的結(jié)論。

非洲人的基因包含人類進(jìn)化的全過程。智人起源于20萬年前的非洲，在10萬年間人類數(shù)量持續(xù)增多，但也僅有1600人左右。后來，他們離開了非洲，向歐洲遷徙。

| 新藥關(guān)鍵在非洲 |

華盛頓大學(xué)的瑪麗·克萊爾因乳腺癌抑制基因的研究而被世人認(rèn)識。2017年她在論文中指出“人類進(jìn)化的99%發(fā)生在非洲”，也就是人類基因的多樣性靜靜地留存在非洲人的體內(nèi)，基因研究不應(yīng)將非洲排除在外。

羅迪米說：“所有膚色的人類都是非洲的后裔?！笨茖W(xué)家有必要詳細(xì)了解非洲人的DNA與變異，或許能找到防止癌細(xì)胞增殖的關(guān)鍵。

羅迪米畢業(yè)于遺傳學(xué)專業(yè)，對醫(yī)療差距也很熟悉，過去他就認(rèn)為把非洲剔除在外的基因研究是不完整的，現(xiàn)在他有底氣提出這一觀念了。

在美國對公共衛(wèi)生和流行病學(xué)深入研究的過程中，他更加確信人類健康與基因息息相關(guān)?，F(xiàn)在人們已經(jīng)知道尼日利亞常見的鐮狀細(xì)胞貧血屬于遺傳病癥，對生活在世界各地的非洲人進(jìn)行的高血壓研究顯示，除去生活習(xí)慣和環(huán)境，高血壓或許與DNA也有關(guān)聯(lián)。

遺傳信息存在于我們的每一個細(xì)胞中。約2萬個基因構(gòu)成雙鏈形狀的DNA，DNA還含有一種名為堿基的成分，堿基又分為A（腺嘌呤）、G（鳥嘌呤）、C（胸腺嘧啶）、T（胞嘧啶）4種類型，它們組合出每個人的遺傳設(shè)計圖，人類基因組有30億個堿基對。

人類基因組的重要之處不在于堿基對本身，而在于對堿基的解析。如果能通過解析探明特定疾病與基因變異的關(guān)系，為每個患者選擇適合其基因的療法就將成為可能。

科學(xué)家需要詳細(xì)分析每個人基因的區(qū)別，認(rèn)真探究人類基因組包含的30億個堿基對的微妙變異（A變成C，G變成T等）。這些變異發(fā)生于DNA的復(fù)制當(dāng)中，也就是受精卵誕生以及此后細(xì)胞不斷分裂的過程中。

這種變異被稱為SNP，有些時候它是無害的，但基因作用如果發(fā)生變化，就很可能引發(fā)特定疾病，比如瘧疾、某種血液疾病、男性不育、癌癥等等，而且SNP會遺傳給下一代。

明確引發(fā)疾病的SNP、阻擊SNP攜帶的基因是精準(zhǔn)醫(yī)療的思維方式。人類基因組計劃完成、解析染色體組序列成本下降，比對多人基因的相關(guān)研究就能急速發(fā)展?？墒沁@項研究存在問題——其參考數(shù)據(jù)并不包括非洲人的基因。

10萬年前離開非洲大陸的智人當(dāng)然遺傳有祖先的SNP，但留在非洲的人類體內(nèi)則有更多。他們經(jīng)過世世代代，出現(xiàn)了更多的變異。非洲人可說是所有人種當(dāng)中基因最多樣的人群。

美國賓夕法尼亞大學(xué)的遺傳學(xué)家塞拉·蒂什科夫說：“歐洲人與亞洲人基因的相似性比非洲不同部落間更高。”

| 適合做研究樣本的非洲基因 |

與癌癥相關(guān)的SNP相當(dāng)稀少，研究者一旦在患者的基因中發(fā)現(xiàn)變異，就會懷疑這處異常與癌癥有關(guān)。南非開普頓大學(xué)的尼克拉·莫魯達(dá)教授指出，有些變異在歐洲人群中算罕見，但在非洲樣本中并非如此。

從前有一個研究團(tuán)隊推測5種遺傳變異會引起危險性極高的心臟肥大，發(fā)表論文稱體內(nèi)有此種SNP的人患心臟病的幾率更高。實際上這種變異并不罕見，而且是無害的，如果他們將非洲人納入最初的研究對象范圍，就可以避免出現(xiàn)這種錯誤。

在醫(yī)院等待藥方的患者

非洲基因之所以適合做研究樣本，是因為經(jīng)過漫長歲月，在基因不斷得到繼承的過程中，SNP會向基因簇發(fā)展，更容易被發(fā)現(xiàn)。蒂什科夫說：“研究成果對全體人類都是有益的?！被赟NP簇現(xiàn)象，研究者發(fā)現(xiàn)了與低密度膽固醇及炎癥相關(guān)的基因。

某些特定的基因變異可能會引發(fā)人體對某種不良因素（比如高溫）耐力的提升，但同時也可能提升患上特定疾病的幾率。即便脫離了存在不良因素的生活環(huán)境，這種基因變異依然會在后代體內(nèi)傳遞下去，可以認(rèn)定這一族群的后代更容易患癌癥。

非洲基因不僅可以為治療已經(jīng)發(fā)生的病癥增添助力，還能降低未來的醫(yī)療風(fēng)險。有些遺傳異常會影響人體對藥劑的反應(yīng)，例如特定的基因變異導(dǎo)致患者對艾滋病抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物的耐藥性降低，或致使對抗乳腺癌的藥物他莫西芬無法發(fā)揮藥效。染色體越是具備多樣性，發(fā)現(xiàn)左右藥物作用的突然變異的準(zhǔn)確率越高。

人類基因組計劃完成之前，羅迪米就擔(dān)心非洲會被隔絕在研究之外。2002年，他作為美國霍華德大學(xué)人類基因中心的學(xué)者，在收集全球基因數(shù)據(jù)的項目中，擔(dān)任非洲分隊的領(lǐng)隊，他很快察覺到非洲科學(xué)家在工作中所起的作用是有限的。

2004年，他成立了人類遺傳學(xué)非洲學(xué)會，這個組織終于建立了一個以非洲為據(jù)點的遺傳研究項目。非洲癌癥發(fā)生率不斷上升，研究的開展迫在眉睫。

| 以非洲為中心展開研究 |

過去，醫(yī)生為非洲患者使用的藥劑是以其他地區(qū)基因為樣本研究出來的。2009年，一份報告改變了眾多研究者的想法。美國國家人類基因組研究所承認(rèn)過去的基因研究過于偏向歐洲地區(qū)，其下屬機(jī)構(gòu)美國國立衛(wèi)生研究所從2010年開始為羅迪米提供研究資金。

羅迪米很快認(rèn)識到，以非洲為中心的研究如果只收集基因序列、系統(tǒng)歸納SNP，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。資金有限，醫(yī)療條件又急需得到改善，研究必須優(yōu)先考慮實用性。

最終，羅迪米將這個項目命名為“非洲人的遺傳與健康（H3AFRICA）計劃”，目標(biāo)是讓非洲的科學(xué)家們進(jìn)入國家機(jī)關(guān)發(fā)揮作用。H3AFRICA能夠改變過去不斷令他失望的研究狀態(tài)，為非洲社會帶去直接的利益，不僅能讓非洲步入人類基因組研究的時代，還能保證非洲D(zhuǎn)NA不被隔絕于研究之外。

H3AFRICA從英國的醫(yī)學(xué)研究志愿團(tuán)體衛(wèi)爾康基金會和美國國立衛(wèi)生研究所那里獲得資金，在蘇丹、塞拉利昂、加納等29處設(shè)立了研究所，從多國收集了1.2萬名女性的基因用以宮頸癌項目的研究。南非威特沃斯特蘭德大學(xué)的學(xué)者們著手研究食道癌的治療方法，因為病例稀少，這一病癥在北美屬于被漠視的狀態(tài)。

不過，要從倫理道德上毫無負(fù)擔(dān)地推進(jìn)研究有些困難。既然使用了他國研究機(jī)構(gòu)提供的資金，那么會不會有不是非洲本土的研究者加入項目還未可知。非洲的某倫理委員會認(rèn)為國際援助總是以榨取非洲資源為目的。10年前，有一個多國遺傳學(xué)小組從南非桑族的老人身上采集了DNA。作為游獵部落，桑組人擁有地球最古老的血脈。那些科學(xué)家采集完樣本就離開了，沒有對桑族人做任何解釋說明，相當(dāng)無禮，他們的行為激怒了部落長老。

在整個基因研究學(xué)界，歐美依舊占據(jù)主導(dǎo)地位，有科學(xué)家提出非洲沒有先進(jìn)的基因研究設(shè)備，無法獨立開展研究。羅迪米改變了這種狀況，H3AFRICA的目標(biāo)是整頓設(shè)備，讓非洲科學(xué)家能夠進(jìn)行與歐美最高學(xué)府同等水平的研究。

其實在非洲大陸上，非洲人主導(dǎo)的研究環(huán)境正在不斷完善。蘇丹某生物信息工程研究所引入了最先進(jìn)的計算機(jī);烏干達(dá)的研究機(jī)構(gòu)采集了預(yù)防嗜睡癥的SNP數(shù)據(jù);馬里研究所致力于研究與神經(jīng)疾病相關(guān)的遺傳變異，并培訓(xùn)開設(shè)遺傳與疾病啟蒙課程的講師。

| 最大的敵人是政府的冷漠 | ?

要想一躍提升非洲的科研水平是困難的。因此，H3AFRICA制定了一條規(guī)則：本土研究人員可以在一定時間內(nèi)獨占樣本。公開DNA樣本是國際慣例，但為了讓研究者們有足夠的時間分析樣本，不去考慮國際競爭，H3AFRICA設(shè)置了23個月的樣本獨占期。研究者們?nèi)绻軌驅(qū)⒊晒D(zhuǎn)化為論文發(fā)表出來，就能提升知名度，進(jìn)一步獲得研究經(jīng)費，讓整個國家受益。

可是即便科學(xué)家們能遵守這條規(guī)則，患者也做不到這一點。采集樣本需要征得患者的同意，然而在非洲的本土語言里，連“基因”和“集體檢查”對應(yīng)的詞語都沒有。貧窮、教育水平的低下以及傳統(tǒng)文化的影響阻礙了患者接受樣本采集。尼日利亞阿布賈大學(xué)的奧蓋丘克·伊庫爾姆致力于乳腺癌的研究。他說，如果對患者說過于專業(yè)的語言，對方會封閉內(nèi)心。在很多國家，集體意志高于個人意愿，要獲得患者的同意，就必須取得整個社會的認(rèn)同理解。

羅迪米的改革是否會成功尚不明確。英國衛(wèi)爾康基金會和美國國立衛(wèi)生研究所的援助到期之后，H3AFRICA就必須為獲得研究費與全世界的學(xué)者展開競爭。

政府的支援同樣不可或缺，但非洲各國政府無意承認(rèn)H3AFRICA的意義，為科學(xué)預(yù)算撥款也態(tài)度消極。羅迪米說：“對于非洲的醫(yī)療而言，最大的敵人或許就是政府?！?/p>

非洲政府的漠不關(guān)心不僅影響本土，還會妨礙全世界醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。相關(guān)論文數(shù)據(jù)顯示，從2009年到2016年，基因研究所使用的非洲D(zhuǎn)NA數(shù)據(jù)僅增加了3%，在所有已完成的基因研究項目中，只有19%用到了非洲基因。此篇論文的執(zhí)筆者正是前文提到過的瑪麗·克萊爾教授。她說：“只有改變這一悲傷的現(xiàn)狀，才能讓大家獲得‘通往未來的藥?！?/p>

[編譯自日本《新聞周刊》]