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中国工程院院士程京:用生物芯片“管未来”

2016年二季度   

 文章来源:第一财经 作者 王蔚佳

 


“中国每年90万例新生儿缺陷,如果全部佩戴电子设备治疗大致需要8万亿人民币,这个数字是去年我们全国医疗卫生支出总和的两倍多,显然并不现实——生物芯片现在要解决的问题就是,虽然我们管不了过去,但可以管好自己的未来。”5月31日,中国工程院院士、生物芯片北京国家工程研究中心主任程京在“让未来发生——第一财经技术与创新大会”现场向台下的观众介绍。

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程京院士在大会上做报告


生物芯片是上个世纪末全球最尖端的科研方向之一,主要指通过微加工技术和微阵列点样技术,在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、DNA等准确、快速、大信息量的检测。

而通向未来的“时光机”正在这一领域成为现实。

公开资料显示,作为人口大国,我国是出生缺陷高发国家,在单独两孩政策实施前,我国平均每年新增90万有出生缺陷的新生儿,而且近年来呈现上升趋势。即使在医疗条件最好的北京市,户籍和常住人口新生儿出生缺陷率也已经从1996年的千分之五上升到了2012年的千分之二十,增幅接近300%。

与此同时,我国每年因神经管畸形造成的直接经济损失超过2亿元,先天愚钝的治疗费超过20亿元,先天性心脏病的治疗费高达120亿元,给家庭造成了巨大的经济负担和精神痛苦。

2016年,全国全面二孩政策在各地落地,目标人群中40岁以上女性过半,孕妇年龄的增大将极大提高染色体异常等出生缺陷疾病的发生风险,出生缺陷防治也面临更多的挑战。

“《千手观音》表演中的21位演员,有18位都是因为用药不当导致的耳聋,事实上,这类‘一针致聋’,‘一药致聋’的潜在患者广泛存在,而通过一个简单的遗传检测就可以完全避免。”程京院士表示。

程京院士介绍,这一涵盖遗传性耳聋4个基因中9个突变位点(覆盖80%遗传耳聋)的基因检测芯片,只需要5个小时就能够发现哪些孩子携带“一针致聋”基因——在301医院、协和医院和吉大第一医院的1088例临床样本的对照实验发现,芯片检测与测序法符合率达100%。

2009年,世界上第一张遗传性耳聋基因检测芯片在程京院士领衔、总部位于北京的博奥生物问世。2011年,该款产品成功应用于北京市高危人群致聋基因筛查项目,全市16个区县的2万多聋人参与检查,检出2970人携带致聋基因,平均检出率高达13.92%。2012年4月,北京市在全国率先开展了全市新生儿遗传耳聋基因筛查工作,成为全世界第一个实现新生儿耳聋基因筛查的城市。随后,全国有成都、郑州、福州、太原等近20个省市相继将新生儿耳聋基因检测纳入到民生工程。

截至2016年5月20日,全国接受遗传性耳聋基因检测的新生儿总数达到143万,其中药物突变率为千分之二点五,如果在全国范围内统一实施新生儿筛查,每年可以直接避免至少5万名新生儿因为药物致聋,可间接使50万家庭成员免于药物致聋。

不仅如此,对于成年人而言,生物芯片在现实生活的临床治疗中也可以达到事半功倍的效果。

程京院士举了一个真实的案例:一个患者,在发热、咳嗽、腹泻9天,高烧1天后,被医院诊断为重症肺炎,医生给出的治疗方案是泰能联合万古霉素联合治疗5天,但每天1448元的费用并没有改善患者的状况。之后,通过博奥生物研发的呼吸道病原菌检测芯片检测结果显示,患者其实感染的是噬肺军团菌,而后医生根据这一结果将药物更换成了最简单的红霉素,每天治疗费用不足10元,患者迅速好转出院。

同时,在目前最困扰中国人的心脑血管疾病个性化治疗方面,程京的科研团队与中国医学科学院阜外心血管病医院合作开发的抗栓治疗个体化用药基因检测芯片,可以帮助医生合理决定是否选择华法林、氯吡格雷这两个一线治疗血栓药物,并因人而异地定制用药剂量,提高治愈率。

这是现在和未来生物芯片技术与普通人接触最平常的场面——个体化用药治疗、发现基因中潜藏的“地雷”、发掘最适合每个人的肠道菌群结构,甚至发现那些不足以构成过敏,又让你胀气、胃酸、睡眠不良的种种“不耐受”因素。

公开资料显示,2000年开始,国家陆续投入了大笔资金对生物芯片的系统研发给予了支持,建立了北京国家生物芯片工程研究中心、上海国家生物芯片工程研究中心、西安微检验工程中心、天津生物芯片公司、南京生物芯片实验室等研发机构,为我国在这一新型高科技领域的自主创新和产业化能力奠定了坚实的基础,由此形成了以北京、上海两个国家工程研究中心为龙头,天津、西安、南京、深圳、哈尔滨等地50余家生物芯片研究机构和百余家生物芯片企业的市场格局。


延伸阅读
 
>> 许俊泉:基因检测技术让人活得更健康

5月30日-31日,让未来发生——第一财经技术与创新大会在上海隆重召开。中国工程院院士、生物芯片北京国家工程研究中心主任、博奥生物集团有限公司总裁程京在大会作了题为《问道健康中国》的主题演讲,让在场各位领略了生物芯片技术对未来生活的变革力。

5月31日,围绕基因技术,会场还专门设置了一场主题为“基因技术与人类未来”的圆桌论坛,北京博奥晶典生物技术有限公司董事长、总裁许俊泉作为论坛嘉宾,畅谈了以生物芯片为代表的基因检测手段对未来人类社会的改变。
 

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许俊泉总裁发言

许俊泉以耳聋基因芯片检测为例,描述了通过对新生儿的耳聋基因检测,可以更早、更便捷地对先天性耳聋、药物性耳聋和大前庭水管综合征等几大类遗传性耳聋缺陷进行干预,经济和社会效益明显。“以生物芯片为代表的基因检测技术会让人活得更健康,这也是我们人类追求的终极目标。”许俊泉表示。