基因组学如何帮助非洲 - News - Science Network
自公共卫生灾难发生以来,津巴布韦政府实现了精准医药的力量。 2015年,津巴布韦的抗艾滋病药物被标准的单鸡尾酒疗法(Efavirenz)联合治疗所取代。新的疗法更便宜,患者的药物每天更方便。
早些时候,世界卫生组织(WHO)曾建议,依非韦伦是所有国家公共卫生项目的一线治疗手段。结果,成千上万的津巴布韦公民开始服用这种药物,但很快有一大批患者因为强烈的副作用停止服用这种药物。
毫无疑问,非洲Hammale生物医学科学与技术研究所的遗传学家兼创始人Collen Masimirembwa并不感到惊讶。
2007年,Masimirembwa的研究表明,许多津巴布韦人携带遗传突变,减慢人体分解依非韦伦的能力。如果您携带两个突变(约占总人口的20%)携带依法韦仑,药物会积聚在血液中,导致幻觉,抑郁和自杀倾向。他试图把这个信息传达给津巴布韦政府,但卫生部门忽视了他的警告,因为当时艾法维伦不是该国艾滋病项目的支柱。
Masimirembwa继续公布他的研究,但当局一再忽视他的警告,直到灾难发生。马西米伦瓦说,如果津巴布韦政府听取他的意见,可以避免很多混乱。依法韦仑不是一个坏药,但是它在非洲的使用还有待改进。他说。
实际上,虽然世界各地的科学家在改善医疗体系的同时,一直在调整对个体患者的环境,生活方式和基因的诊断和治疗,但很少有研究人员在非洲采取了这样一种准确的医疗方法。
但是,这种情况正在改变。五年来,国际科研经费投入超过一亿美元,推动非洲人口基因研究项目的开展。这些研究可能有助于改善对非洲和现代欧洲和美洲非洲后裔的治疗。 (有些人更容易感染疾病,这往往是由于社会经济问题,但一些科学家认为,也可能有遗传的原因。)
尽管很少人质疑非洲基因组学的重要性,但非洲基因组学是否能转化为更好的医疗保健问题是一个大问题。在全球范围内,精准医学还没有真正改善卫生系统,即使在卫生系统花费大量资金的国家也是如此。有人甚至认为,不要把钱花在非洲人口的基因组学上,而是把钱直接花在改善非洲大陆的基本医疗保健上。
许多非洲科学家对此感到不满。他们感到沮丧,因为非洲从健康到人类的起源都落后于其他国家。对于Masimirembwa等人来说,投资非洲基因组学的资金将为收集和使用基因数据提供机会。 Masimirembwa说非洲研究人员将没有机会参与尖端的基因组学研究,除非他们的基地建在非洲。
大型精密药品
但是这里有一个很大的问题:精密药物的成本非常高。在像非洲这样的大多数人都在贫困线上挣扎的地区,为病人量身定制的治疗方式太奢侈了。
精确的公共卫生是指根据整个人口而不是个人进行医疗决策。精确的公共健康基于大多数人群的基因组信息提供了一般治疗选择的信息。例如,一个国家可能会调整其基本药物清单,以避免对该地区的人有副作用的药物。
事实上,一个地区的人对某些药物经常发生过敏。 2016年,博茨瓦纳停止使用含有依非韦伦的三合一药物,而是选择了一种更新,更好,更昂贵的药物dulitrox。依非韦伦的副作用在博茨瓦纳非常普遍。约13.5%的人有双拷贝突变。 2015年,埃塞俄比亚禁止使用止痛药,可待因,因为该国大部分人携带导致药物迅速转化为吗啡的遗传突变体,引起呼吸问题甚至死亡。
“自然”杂志报道说,精确的公共卫生对于渴望对公共健康产生重大影响的技术资助机构具有吸引力。例如,去年十月,盖茨基金会和AcceleAESA在埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴举行了精准公共卫生峰会。欧盟委员会也在起草一个准确的公共卫生计划。在全球资助者和非洲组织的支持下,AESA也计划资助精确的公共卫生。
但为了实现这一愿景,科学家需要对非洲基因组进行广泛的研究。但到目前为止,大多数基因组研究都集中在欧洲人的白人身上。去年在“自然”杂志上发表的一项荟萃分析显示,只有3%的全球基因组相关研究将非洲研究与遗传,健康,疾病或耐药模式联系起来,而高达81%的研究是针对欧洲人进行的。
另一个问题是非洲人拥有最复杂的基因组多样性。非洲是人类起源的地方。人类生活的时间最长,所以人口在这里的遗传多样性最大。这里的人口带有一些在其他地方没有的突变。
美国国立卫生研究院全球健康研究中心创始人Charles Rotimi在研究中指出,这两个因素意味着科学家已经失去了大部分的基因组难题。提供白色治疗方案的测试可能不适合非洲人和现代非洲裔。
Rotimi是2010年非洲人类遗传与健康项目的创始人之一,由Wellcome Trust和伦敦的生物医学慈善机构NIH共同创立。为了在非洲建立基因组学研究平台,第一轮计划是向非洲科学家发放7000万美元。这些科学家与美国和欧洲的研究人员合作。第二轮方案将准备发行约6400万美元,目前正处于申请阶段。
这项研究解决了困扰临床医师的问题,例如为什么非洲人患慢性肾病的风险更高,而且发病年龄更低。加纳大学医学院的肾病学家Dwomoa Adu是H3Africine肾脏研究网络的主要研究人员之一。他说没有已知的环境因素可以解释这一点然而,许多非洲人携带载脂蛋白L1基因(APOL1)的突变似乎增加肾脏疾病的风险。这些突变可能在非洲更常见,因为这些突变可能对锥虫病或昏睡病具有抗性。然而,随着非洲国家预期寿命的延长,肾脏病的发病率大幅上升。阿杜指出,大多数患有此病的人将因大陆透析或肾移植不良而死亡。这简直就是一场噩梦。
成本和实施
有些人也不赞成关注非洲基因组学。成本是一个主要问题。
像大多数发展中地区一样,非洲癌症等非传染性疾病的发病率非常高。基因组学为发达国家的癌症治疗提供了有用的指导,但许多非洲国家只有少数癌症专科医生的诊断和治疗能力有限。虽然非洲部分地区的乳腺癌发病率低于发达国家,但非洲人死于更多的非洲人,不仅因为缺乏获得医疗服务的机会,而且一些标准治疗措施似乎对非洲妇女的效果不佳。
然而,非洲人可能比癌症基因组测试更需要的是基本的癌症治疗。例如,去年四月,乌干达唯一的放射治疗机破裂,当地病人只能自费去邻国肯尼亚接受治疗。
有人认为像非洲的项目过分强调非洲和欧洲人之间的遗传差异及其对治疗方案的影响。开普敦非营利组织生物信息学中心蛋白质组学和基因组研究中心主任Reinhard Hiller很高兴看到对非洲基因组学的兴趣越来越大。但是他相信许多基因组方法,特别是那些用于治疗癌症的基因组方法,现在已经可以提供给非洲人。希勒还认为,黑人妇女乳腺癌活检可以采取与欧洲人寻找遗传起源相同的分析。即使这样做的规模可能会提供更多的信息。
此外,精准药物推广面临的另一个问题是非洲的政府政策执行速度太慢。最典型的例子就是津巴布韦政府长期忽视了马西米伦沃基于法瓦龙的建议。
事实证明,津巴布韦在2015年发起的三重艾滋病毒药物对于那些容忍它的人来说效果不错。但是,将这些人与20%不耐受的人区分开来是非常困难的。 Masimirembwa等人开发了一种检测是否携带导致药物敏感性的基因的方法,他指出,这种检测方法可以用来确定哪些患者只能接受低剂量的efavirenz,去年,他接受了一项商业从南非政府获得50万兰特现在他需要努力工作才能完成工作。
无论如何,好消息是津巴布韦政府已经意识到了马西米伦沃研究的价值,二月份,马西米伦布获得了15000美元的国家科学奖,马西米伦布指出,虽然政府不接受他们研究的结果,目前国家和地区对精准医学的支持力度非常强,如果他的研究能够从实验室转化为临床,这将是一个很好的先例,我们将能够证实非洲科学家也可以做一些市场调查。编译)