所有婴儿都应该在出生时进行基因组测序吗?这个问题在过去15年中一直备受争议。解锁基因组32亿个字母的代码有望帮助我们理解健康和疾病。但实际和伦理挑战依然巨大。
我们现在正处于一个关键时刻。全球范围内正在启动多项新生儿基因组筛查研究——队列规模从1,000到100,000名婴儿不等。这些研究不仅必须展示基因组筛查对新生儿、家庭和医疗保健系统的真正健康益处,还必须解决将基因组测序应用于公共卫生利益所引发的伦理、法律和实施问题。
对第一个人类基因组进行测序是一项耗时10年、耗资30亿美元、横跨大陆的努力。自那以来的20年中,技术进步使得在全球范围内对数百万个人进行测序成为可能,成本不断降低,速度不断提高。这些结果为疾病生物学提供了基础性的见解。基因组测序现在通过改变罕见疾病的诊断、指导癌症治疗和改进全球疫情的监测,直接带来健康益处。对于患有罕见疾病的重症婴儿来说,益处可以说是最明显的。快速基因组诊断已经实时且大规模地指导精准治疗和其他重大治疗决策,例如器官移植。
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但是,如果我们能够在新生儿患病之前就识别出他们患严重但可治疗的罕见疾病的风险,会怎么样呢?这个想法并不新鲜。第一个新生儿筛查测试是由罗伯特·格思里在1960年代开发的。通过刺破婴儿脚后跟获得的血液被收集在滤纸上,并用于检测苯丙酮尿症,这是一种罕见的代谢疾病,如果不治疗,会导致智力障碍。从那时起,新生儿筛查计划不断发展,纳入了多种生物化学标记物。它们已被正确地誉为公共卫生筛查的典范成功案例,以快速的周转时间和低成本提供挽救生命的诊断。
然而,向新生儿筛查计划添加新的疾病条件进展缓慢。在美国,平均需要9.5年才能将一种疾病添加到推荐的统一筛查小组 (RUSP)。国家之间,甚至有时在国家内部,也存在很大差异。与此同时,越来越多的罕见疾病变得可以治疗。将基因组测序纳入新生儿筛查计划,有可能将筛查范围从检测数十种罕见疾病突然扩展到检测数百种,包括那些没有其他容易获得的生物化学标记物的疾病,例如心脏病和神经系统疾病。但是,政策和实施应该以经验证据为依据,而不是炒作。
将基因组学纳入新生儿筛查的挑战是巨大的。即使我们能够证明在临床意义的时间框架内生成和准确解释来自数千名新生儿的基因组数据的技术能力,重要的问题仍然存在。首先,我们如何选择要筛查的疾病?我们应该像大多数人主张的那样,继续关注严重但可治疗的儿童期发病疾病,还是将此作为更广泛的人群筛查的机会,例如乳腺癌风险和其他成人期发病疾病?究竟什么构成可治疗性?使用狭义的可治疗性定义将使计划集中在可以通过骨髓移植或酶替代疗法等治疗治愈或预防疾病发作的疾病上。但是,也可以使用更广泛的定义,例如包括对智力障碍的早期干预疗法并改善学习成果。其次,我们如何确保适当的知情同意?目前,大多数新生儿筛查计划都基于隐式或最低限度的显式同意。生成基因组数据引入了复杂性,包括隐私、数据使用和保险影响。如何以及何时最好地向父母呈现这些信息,以使他们能够做出仔细考虑的、知情的选择?
重要的是要记住,所有筛查计划都不可避免地会造成危害。这些危害可能发生在个人层面,例如破坏亲子关系,也可能发生在系统层面,例如将资源从诊断服务中转移出去。也许最重要的是,将基因组学引入新生儿筛查需要仔细考虑公平性。这包括获得服务的公平性,这可能受到参与数字知情同意工具的能力的限制,而这些工具很可能成为人口规模计划推广的核心。基因组数据集中历来缺乏对不同社区的代表性,这可能导致不公平的筛查结果,除非加以解决。而且,特别是在公共资助的普遍医疗保健系统之外,获得精准治疗的机会可能受到父母支付能力的限制,从而进一步加剧不平等。
克服这些挑战并为政策提供信息,最好的方法是利用在大型队列和各种医疗保健系统中产生的高质量经验证据。例如,我们已经从调查、访谈、焦点小组和正式的公众对话中了解到,公众和准父母普遍对新生儿基因组筛查持积极态度,并希望看到纳入更广泛的疾病。然而,我们也了解到,如果在新生儿出生后几天内提出新生儿基因组筛查的提议,当大多数新手父母感到不知所措时,高度兴趣并不一定转化为实际接受。这突出了开发和测试不同知情同意模型的必要性。在不同环境中同时探索这些模型将使我们能够比较结果并更快地收集证据。同样,多个专家组独立生成基因列表将通过识别国际共识领域和协调机会来提高疾病选择过程的严谨性。同时尝试不同的测序和分析方法将使我们能够对性能以及成本效益进行实际比较。
随着技术障碍现在基本消除,我们必须生成高质量的证据来为公共政策提供信息。实践出真知,只要以符合伦理、经过深思熟虑和透明的方式进行,就没有什么可以替代实践的。否则,我们就有可能面临基因组新生儿筛查的碎片化和商业驱动的实施,这将只会加剧人们对知情同意、数据使用和公平性的担忧。
在基因组新生儿筛查等话题上,人们常常很想表达强烈的观点。但更难,也可能需要更多勇气的是,与专家和公众合作,设计和开展大规模研究,以产生推动辩论向前发展的证据。我们认为现在是时候了。
这是一篇观点和分析文章,作者或多位作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。