
药物基因组学的分子基础 之基因检测大揭秘
发布日期:2021-04-30
为什么精神疾病要做基因检测?
上一篇(链接)我们介绍了基因检测是评估患者使用药物效果非常重要的一环,能从分子层面给医生用药予精确的指导,可以通过药物基因组学工具基因检测来优化剂量、增强疗效、降低不良反应、同时减少不合理的医疗支出,最终目标是能够实现个性化用药。
那么问题来了,基因是个什么东西?基因检测是个啥?些东西听起来似乎根本无法和疾病诊断和用药联系起来啊?好的,不用急,我们一一来解答。首先,我们先看看人们是如何发现基因影响药物疗效关系的呢?

药物基因组学是怎么来的?
有一个问题引起人们的思考,就是对于同一种药,为什么有的人吃了有效,有些人吃了无效而且可能会引起严重的副反应呢?直到人们对分子生物学认识的发展和一些测序技术的发明,人们才逐渐认识到,不同人的遗传背景(即基因多态性的差异)的不同可以导致这一差异。后来,科学家们为研究药物的效应与基因多态性之间的关系专门提出了一门新学科,就叫做药物基因组学。
基因的本质?
那么接下来,我们就说说,基因为啥可以导致截然不同的结果呢?大家都知道,人是由卵子受精形成受精卵发育而来,形成了受精卵,伟大的生命历程也就开始了。但是受精卵一开始就是一个细胞而已,它需要经过不断的分裂形成更多的细胞,然后这些细胞通过分化变成各种组织和器官,最终形成胎儿,发育成人,一个成年人大概由50万亿个细胞构成。那么上万亿个细胞是怎么就形成了不同身高体重,不同肤色,形形色色的人种呢?又是如何引起人们对同样的药物会有截然不同反应的呢?

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这时候我们的主角就闪亮登场了,对,就是基因!每个细胞内都有一套完整的基因组,基因指导细胞的分裂和分化过程,最终形成了各种高矮胖瘦,不同肤色的人。这个过程需要很多很多的基因来一起控制这个复杂的发育过程,人体大概有两万多个基因,其中任何一个基因如果出错,人的生长发育可能就会受到影响。
基因长什么样?基因检测到底检测的是什么?
其实基因检测很好理解,就是把基因拿出来测一下,好比测一个人的身高。可是基因是看不见摸不着的,可没有一把这样的尺子可以直接测啊。一个细胞大约几微米,几微米已经是人的肉眼看不到得了,更别提细胞内的基因了。我们先来看看下面一张图,就特别清晰明了。

一句话其实就可以说明白,即基因是存在于细胞核内的一个DNA的片段,而DNA是由ATCG四种碱基的随机排序组成的。可别小看这种排序,不同碱基的排序决定了会形成什么样的氨基酸,而氨基酸的不同又会形成不同的蛋白,而蛋白是行使功能的基本单位,而我们药物能不能起作用,起什么样的作用都是由蛋白决定。因为影响药物起作用的转运药物的转运体,药物的受体,代谢药物的酶等本质都是蛋白。

也就是说,这一段序列中一个碱基的错误都可能造成蛋白的改变,最终可能就会影响药物在体内的作用。药物基因组所说的基因多态性,从本质上来讲就是产生在于DNA序列上的改变。基因检测也就是把基因多态性给检测出来,即检测DNA片段中的碱基ATCG的改变和序列的变化。
也正因为如此,才会说基因检测是第三次医疗革命的序幕,随着技术越来越进步,以及基因检测的鼓励政策和行业规范频频颁发,基因检测将来在精准医疗的个体化治疗方案制定上必将起到决定性的作用。

那么本次介绍就到这里,通过本次介绍,我们知道了基因的本质和基因多态性是引起药物不同效应的分子基础,也知道了基因检测到底是检测什么了。那么,下一期我们重点介绍具体有哪些基因,这些基因到底是如何影响药物在人体内的功效的呢?