在东伦敦斯特拉特福德一座废弃的市政厅大楼里，一幅熟悉的景象等待着那些走进来的人。穿着消毒服的医护人员从隔离的区域出来，对安静但稳定的抵达人群进行治疗。不过，这一次，我们排队等候的不是Covid疫苗。我们在这里是因为我们已经签署了基因组测序协议。这是在英国政府的特殊医疗保健部门——英国基因组学公司(Genomics England)发起的一项公众宣传呼吁之后做出的。该公司成立的目的是开展像这样的大规模基因数据收集活动。
这个过程很简单。参与者需要参加一个10分钟的预约，在此期间，他们会测量重要指标——身高、体重、腰围、血压，然后进行手指刺破测试，并向两个小瓶中注血。与会者的样本将被送去进行全基因组测序，以创建他们所有DNA的读数，然后将结果添加到一个巨大的数据库中，以进一步进行基因组研究。最终，这些数据应该有助于开发更好的治疗方法，甚至治愈疾病。
当我走近我的指定隔间时，一位友好的护士和我聊了聊她的植物和天气，然后她同样轻松地问我，我是否知道我参加这个“我们的未来健康”倡议的原因。这就是我们今天许多人熟悉的基因组测序的本质。不久以前，这还只是科幻小说里的东西。现在，在你附近的大街上，只需要10分钟的预约。
那么我怎样才能对我的基因组进行测序呢?
目前，主要有两种方法。第一个是参与像“我们的未来健康倡议”这样的研究。2023年初，我受邀参加了该项目的试点计划。但该计划后来扩大到任何18岁以上居住在英国的人都可以报名。澳大利亚、冰岛、荷兰、英国和美国也在进行类似的公民DNA数字化项目。每个项目因国家而异，但其理念始终是从志愿者那里收集更多的公共数据，以改善医疗保健。这些项目的细节都可以在网上找到。
另一种方法是花钱请人分析你的DNA。许多人都熟悉23andMe和Ancestry.com等网站上流行的邮购DNA检测试剂盒，这是最方便的商业选择。世界上数以百万计的人只需要几百美元和一试管唾液就能分析出我们的遗传特征和祖先血统。自2007年首次上线以来，23andMe声称已经分析了超过1200万客户的样本。
排序是如何工作的呢?
这些家谱公司提供的服务与目前在研究和公共卫生保健领域推出的全基因组检测有着天壤之别。
大多数在线基因检测只关注被称为单核苷酸多态性(SNPs)的一些常见遗传变量，以及一些其他遗传变异标记。人类基因组由64亿个称为核苷酸的分子组成，这些分子成对排列。SNP是基因组中的一个点，个体之间的核苷酸对可能不同，通常会影响他们可能具有的特征。例如，snp可以决定一个人的眼睛颜色或他们出汗的能力。23andMe和Ancestry都能检测到50万到70万种不同的基因标记。
相比之下，全基因组测序确定每一个DNA碱基对，因此要昂贵得多。如果你把你整个基因组的64亿个字母全部打印出来，它可以填满大约4200本普通大小的书。像23andMe这样的服务提供的是一个快照——大约是你DNA的1%，相比之下就像一本小册子。绝大多数的基因数据都是假设的。
这未必是件坏事。正如23andMe产品研发副总裁阿纳布?乔德里所指出的那样，全基因组数据“在很大程度上是不可解释的，对个人用户来说有点不切实际。”在现实中，我们仍然不知道我们的基因编码有什么作用，当然，以我们今天可用的技术，任何人都很难利用所有这些数据，更不用说能够将其存储在他们的家用电脑上了。
23andMe和它的大多数竞争对手都使用所谓的微阵列平台。乔德利解释说:“我们研究基因组中的特定位置，在那里我们知道人与人之间存在差异。”“超过99%的DNA是完全相同的，所以我们真的只需要在每个区域读取一个遗传标记。从那里我们可以填补你基因组的空白。”
这种被称为基因分型的方法仍然可以提供准确的健康洞察——消费者通常可以选择是否在他们的DNA报告中包含特定的突变，比如致癌基因中的突变。但这种分析是有限的，而且大多数公司会警告说，snp只是健康风险的指标，而不是确定性，因为大量信息仍然隐藏在更广泛的基因组中。
多少钱?
23andMe和Ancestry.com最基本的服务起价为99美元。全基因组测序，因为它必须读取更多的遗传物质，成本更高。尽管如此，全基因组测序已经开始进入商业市场。
2016年，美国公司Veritas是首批向公众提供全基因组服务的公司之一，价格为999美元。大约在同一时期在意大利成立的Dante Genomics现在以500欧元(534美元)的价格在欧洲占据主导地位。随着市场的增长和技术的普及，价格正在稳步下降。
Chowdry预测，在不久的将来，低成本的商业测试将转向全基因组分析。他说:“我预计微阵列还会出现一段时间，但我对全基因组测序取代它们的未来感到兴奋。”“如果全基因组测序的价格降至同样的水平，并为客户提供更多信息，我们为什么不这么做呢?”
那么，为什么要这么做呢?
通过商业基因分型测试，你可以使用收集到的信息来追踪你的祖先，也可以检查你可能因为你的基因而倾向于健康风险的迹象——尽管公司热衷于强调他们提供的信息不应该被解释为疾病预测。
在研究方面，其好处在很大程度上仍有待实现，但潜在的好处要大得多。癌症患者和患有罕见疾病的儿童已经有机会获得他们完整的基因数据图谱，希望这将为导致他们疾病的原因提供线索。在未来，有希望允许一个人的医疗根据他们的基因进行个性化治疗，或者使用一个人的基因信息来防止他们患上某些疾病。
英格兰在这条战线上走在前面。它是第一个积极寻求将全基因组数据与国民健康服务(NHS)联系起来的国家，因为它知道不久的将来，全基因组测序将成为常规，而且预防总是比治疗更有效，更便宜。在英国，“我们的未来健康”只是今年推出的一项公共基因组计划。另一个项目将于2023年底启动，对1万名新生儿进行全基因组测序。
“我们未来的健康和新生儿基因组计划”的主要目的是建立一个广泛的、多样化的基因数据库，用于研究。目前，像我这样的志愿者不会收到打包后发送给我们的数据——尽管如果分析发现潜在的健康问题，我们可以同意再次联系。
部分出于这个原因，NHS发现自己在与商业公司争夺利益。作为一种策略，我们未来健康的组织者正在开发一种方法，为参与者提供个人层面的数据和结果，我们未来健康的主要流行病学家兼首席执行官安德鲁·罗丹(Andrew Roddam)解释说。他补充说:“我们将如何准确地将遗传反馈传递给个体，正在与遗传咨询师一起研究。”
换句话说，伦理准则悬而未决，也许用不了多久，每个英国人都有机会通过NHS对自己的全基因组进行测序，并免费了解自己的健康状况和祖先。这一举措将彻底改变医疗保健。导致疾病和其他健康风险的基因突变将在一个人的生命中更早地被发现，从而显著改善健康状况。但Roddam说，“这个想法和对每个人从出生开始进行测序之间仍然存在巨大差距。”“这一体系必须经过漫长的演变才能成为常态。我们必须为收集到的信息设计干预措施和正确的行动方案。但现在才刚刚开始，因为有很多证据表明，这项技术已经开始帮助人们更早地诊断疾病，并产生真正的影响。”
我的基因数据安全吗?
另一个主要的挑战——对公共卫生保健提供者来说，对商业和私人实体来说也是如此——将是安全地存储通过测序产生的大量基因数据，这是消费者理所当然地警惕的。
“虽然没有完全没有风险的事情，但存储这些数据的动机绝对不是为了浪费时间。欧洲分子生物学实验室副主任、英国基因组学公司非执行董事伊万·伯尼(Ewan Birney)说:“我们要做的是有助于治愈可怕疾病的研究。“让研究人员负责地访问数据是其中的重要组成部分，”他认为，并补充说:“我们每天都在网上泄露大量关于我们自己的其他个人信息。例如，银行细节可以说要危险得多。”
来自“我们的未来健康倡议”的数据存储在英国生物银行，这是一个为进一步医学研究而建立的大型生物医学数据库。欧洲其他国家也有类似的基因组数据库，允许研究人员以只读方式访问去识别的基因数据。与此同时，商业DNA测试往往需要客户同意将他们的数据用于研究(大约80%的23andMe客户同意这样做)。
鉴于公众对数据保护的担忧，任何DNA测试的参与者都有理由担心隐私。在大多数情况下，个人基因数据只会在法律要求的情况下共享——例如，在发生犯罪的情况下——但值得思考的是，在你居住的地方，执法和基因数据遵守之间的关系。
作为一家私营公司，23andMe表示，它拒绝与执法人员分享任何数据，并表示:“我们将仔细审查所有执法请求，我们只会遵守法院命令、传票、搜查令或其他我们认为合法有效的请求。”到目前为止，我们还没有向执法部门公布任何客户信息。”
基因组学的未来会怎样?
十有八九，将来有一天，生活在富裕西方国家的每个人都将从出生开始进行基因组测序。斯坦福大学生物工程教授拉斯·奥特曼预测:“它正在成为一种商品，我们将能够进行基本的基因组注释，计算风险评分，并评估已知的大部分可操作变异基因。”
想象一下，有一天我们的基因组甚至可以用作生物特征标记，或者取代身份证作为身份和安全的一种形式，这不是不可能的。这项技术现在已经可用，但即便如此，专家们认为我们离现实还有很长的路要走。公众的接受程度是有办法赶上的。“考虑到隐私问题，人们会反对这么做，”奥特曼说。
他补充说，全基因组数据最有前途和最现实的用途之一可能是在药物遗传学领域:研究药物如何在体内代谢并影响遗传途径。提高我们对这方面的理解是我们实现精准医疗梦想的最大希望。精准医疗是指每个病人都能获得适合其特定基因组成的处方剂量。
这也是公共、私人和商业产品可以整合在一起的地方，以建立尽可能广泛的人类遗传学图景。“例如，有一种特殊的基因，它对药物代谢非常重要，这是常用的基因组测序技术真正难以解决的问题，”乔德利说，他希望在不久的将来人们的注意力会落在哪里。“填补这些空白将是未来几年这项技术如何改进的核心部分。”
