Cell文章论述DTC基因检测发展现状：全民基因组学新浪潮！

文丨Cell：A New Wave of Genomics for All

测序中国丨编译

2018年的感恩节促销日，Veritas Genetics公司进行了一项大胆的尝试，向提交订单的前1000名顾客提供售价仅为199美元的全基因组测序服务，而通常，此类检测价格为999美元。Veritas公司临床事务副总裁Birgit Funke在采访中提到，这款售价199美元的全基因组测序产品在6小时内便销售一空。

2016年中期，DNA检测试剂盒的销量呈指数增长。2017年更是破纪录的一年。虽然很多公司尚未公布2018年的数据，但2018年可能再次打破记录。2019年2月，MIT Technology Review发表的一篇文章估计，超过2600万人已经使用过家庭DNA检测。

然后，很多人都对领先的消费者级基因检测公司感到失望。Ancestry和23andMe公司两家公司在消费级基因检测行业中占据了大部分销售份额。它们都积累了大量消费者的基因数据，也都将这些客户数据出售给了其他公司。这遭到了大众的批判，同时也引起了人们对于数据隐私问题的担忧。

“我认为目前的环境既是机遇也是挑战。”LunaPBC创始人兼总裁Dawn Barry表示，“几乎每周都有关于基因数据被出售或滥用，或者在个人不知情的情况下被窃取的新闻。我们必须同样意识到，引起这些问题的根本原因在于，基因组和健康数据是有价值的。”

市场的增长促进了一波新的创业浪潮。很多新公司致力于在临床、研究者和接受测序的个体间建立互动平台。另一些则是专注于数据的整合。在本文中，Cell杂志与多家初创公司负责人就消费级基因检测的新兴趋势进行了探讨。

DNA检测领域的一个关键争议点在于，哪些人可以或不可以从数据中获益。基因数据对于学术界和产业界的研究人员都具有极大的价值。但大多数情况下，当公司将基因数据出售给第三方时，那些数据的产生者没有得到任何补偿。

这让曾任Illumina公司副总裁的Barry感到不容乐观，“我们在Illumina花费了大量时间将基因组测序变得更便宜、更快、更好，但如今却只能让它被困在各个不同的地方。”Barry和几位志同道合的同事决定成立一家新公司，开发一款数据共享平台来补偿消费者。

LunaPBC公司创建的平台名为“LunaDNA”，该平台在2018年12月份进入了试运行状态。LunaDNA并不提供测序或基因分型服务，但公司可以帮助用户将其自身现有的基因数据和健康数据添加到一个非常安全的系统中。作为回报，LunaDNA的数据分享者都会获得LunaDNA的一定股票作为补偿。

建立这一系统需要美国证券交易委员会（SEC）的特别许可。但该公司的重点是作为一个公共利益平台共享数据。Berry表示，“创建LunaDNA的目的是为了重塑研究，将每个人放在中心位置，给他们一个平台来控制分享自己的健康相关数据用于研究。”

最终，LunaDNA将为研究人员提供一个入口，允许研究人员在平台上搜索聚合的、未标识的数据。同时，对于那些选择接受数据访问请求的数据分享者，研究人员也能在这个平台上向他们发起数据使用请求。

初创公司Nebula Genomics同样也在处理数据提供者缺乏补偿的问题。该公司将用户作为“数据所有者”，帮助他们与研究人员进行交流。Nebula CEO兼联合创始人Kamal Obbad表示：“本质上，我们是在赋予人们对数据应有的财产所有权。”类似于LunaDNA，Nebula公司也是一个在线平台。它可以帮助研究人员搜索特定类型的数据，并向数据拥有者付费用于数据访问。

“面对数据访问请求，人们可以接受或者拒绝。”Obbad说，“例如，如果某些人想要访问某个数据，他们可以说明访问原因，以及如何使用这些数据以及支付的费用。”

管理数据和访问请求需要一个账簿来追踪添加到系统中的数据。Barry 表示，“我们需要一定的透明度，我们需要将控制权交给大家，我们显然需要一个总账系统来随时追踪人们向系统提交的内容，以及在系统中创造的价值以及价值分布情况。”区块链正好能满足这个需求。

虽然区块链最著名的用途是加密货币，但实际上它只是一种简单的数字账簿系统，可以被用于多种场景。区块链是由数字数据区块组成，每个区块中都包含一个独一无二的识别码、一段数据片段和一个时间戳。一旦区块被创造出来，就无法被编辑或重写，但是仍然可以向区块链中添加新的区块。

Nebula Genomics和LunaDNA都使用区块链来追踪数据和访问请求。两家公司都对数据进行了去识别化和加密处理。在Nebula公司的系统中，区块链本身不含有任何基因数据。相反，它只提供一个虚拟的位置，研究人员通过这个信息可以与数据拥有者来联系，包括个人和生物样本库。

“如果有人想访问系统收集的基因数据，唯一的方法就是通过这个公开可读的区块链。”Obbad解释道，“任何使用Nebula系统存储数据的人都可以在区块链上查看接受到数据访问请求的时间。”

Nebula在2018年向数据拥有者提供了门户网站，该公司当前的目标是提升用户群。同时，该公司也允许生物数据库作为数据拥有者进入平台，包括那些试图将数据货币化的盈利性生物数据库。“Nebula正在试图提供和创建一个利益相关者的社群”，Obbad说，“我相信有很多人都喜欢从基因组中赚钱这个想法，但同样，他们也非常乐意参与到研究中。“

虽然分享和货币化数据的在线入口属于一种相对较新的发展模式，但是有些事永远都不会变。Obbad表示目前Nebula用户最常问的问题仍然是“我忘记了密码，怎么修改密码？“

在Acestry和23andMe这类公司开始向消费者直接出售检测产品的同时，一些新兴公司则采取了一种更为谨慎的方法。Veritas Genetics，由生物技术专家George Church（他也是Nebula Genomics公司联合创始人）创建的一家全基因组测序公司，允许健康人群申请进行DNA检测，但需要得到医生的许可。

Funke称这种方法为“直接访问检测“，并表示这不同于直接面向消费者的基因检测。”Veritas是一家稍显不同的传统临床实验室，我们允许消费者主动发起订单。“需要医生许可这一点让Veritas能够确保消费者的医生在决策圈内，符合临床试验指南。同时，这项操作还能确保用户在进行DNA检测后，能够有人针对他们的检测结果进行指导。

人口健康公司Color的策略则更贴近传统临床检测。Color允许大型公司将DNA检测作为一项员工福利，一些知名公司已经与其签订合同，例如NVIDIA和Levi Strauss。更重要的是，这些公司不能发起这项检测，也对结果没有知情权。员工们可以请求进行检测，但同样也需要医生的许可，或者由医生直接发起这项检测，就如同其他常规临床检测一样。

Color公司CEO兼创始人Othman Laraki并没有将Color当做一个基因检测公司，而且看做一个人口健康公司。“事实上我们并没有试图去发展基因检测服务，我们是在提供人口健康服务。 基因检测是一项技术和工具，也是一个正在建立的模块，但是并不是一个产品或者一项服务。”

Othman Laraki在2013年成立Color，目标是使临床级别的基因数据更便宜且更容易获取。“我们发现，检测的禁止性和价格同样使人们望而却步。”Laraki说，“尤其当你是一个拿时薪的工人时，你不会为了获得检测而去和五名医生预约。”

Color发现，当公司将基因检测作为一项福利的时候，员工们通常会选择参加。“为员工提供这项福利是会令公司感到自豪，”Laraki说，“而且这带来的价值远超过他们节省的钱。”

2013年，23andMe因为消费者DNA检测报告中的健康声明被FDA问责，并陷入水深火热之中。很多专家认为，这份声明所隐藏的科学问题并没有明确，并担心报告中的疾病风险是否会引起消费者采取极端行为，例如进行不必要的手术。2015年，FDA批准23andMe在其报告中纳入健康风险评估。但由于2013年的禁令已经对这些初创企业造成了寒蝉效应，因此，多数基因分型类的消费级基因检测公司仍然将重点放在祖源和非医疗性状相关的娱乐性信息。

但是很多消费者仍然迫切希望知道更细致和更有深度的基因信息。Funke说：“已经有很多人都尝试过消费级基因检测产品，我认为其中大部分人都对有限的检测结果不满意。”

像Veritas这样的公司会非常谨慎的挑选向消费者展示的基因检测结果。某些基因变异会使携带者对某些疾病有很强的易感性，但是更多的基因变异只是会轻微提升患病几率。Funke认为，基因检测报告必须明确每个基因的作用。

Funke的研究小组会基于专业医疗机构的建议判断哪些信息需要在报告中展示。作为一名受过临床训练的实验室主任，Funke会在“二级”发现中遵照美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）的指南进行判断。这些指南强调了一系列与可治疗疾病密切相关的基因。由于患者和医生会采取一定的措施来治疗疾病，因此该指南指出，这些基因变异应该报告给携带者，即使他们现在还没有患病。

总体来说，目前Veritas报告的基因列表还比较短，但是随着获取的遗传风险新信息越来越多，Funke希望通过定期更新数据来长期吸引顾客。

Color公司选择报告基因的标准是基于疾病预防控制中心（CDS）的tier1列表中的基因信息。虽然Color检测包含一个低通量的全基因组测序，但是他们为消费者提供的报告中不到100个基因，其中多数基因都与癌症和心脏问题相关。“为确保报告内容足够严格，并对报告负责，我们付出了很大的努力。”Larakii表示，“我并不认为这些基因越多越好。”

如今市场上最流行的基因检测不是基因测序，而是基因分型检测。这些基因分型芯片可以捕获特定的基因信息，即单核苷酸多态性SNP。但这种检测有可能漏掉某些关键的基因突变，因为这些变异此前未被检测到。

Funke表示：“以SNP为核心的芯片设计只能检测报道过的已知变异。”基于基因分型的检测服务可以通过更新数据来拓展目标基因变异的检测范围，但基因测序可以检测到未知的基因变异。未知的基因变异可以进行后续分析利用。随着测序价格的持续下降，更多公司都在向消费者提供全基因组测序和全外显子组测序。

Laraki认为，使用全基因组测序可以确保更准确地评估遗传风险。他指出，当前的大多数风险分数都是基于不成比例的白种人的数据集。基于这些数据进行评估，会降低其他人种的基因数据评估的准确度。Laraki表示，没有什么灵丹妙药能够解决这种偏差，与其他社区群体以及服务少数群体的医疗保健系统合作将是关键的一步。

初创公司进入了一个拥挤的市场，在这个市场中，多家公司早已从合作伙伴那儿获取了上百万人群的基因数据。

Laraki表示，在Color公司创立早期，建立合作是关键。最初，医生们非常怀疑250美元的基因组测序能否与2000美元的临床级别检测结果相提并论。但是与Mary-Claire King团队的的合作帮助Color公司建立了客户信任度，该研究团队发现了BRCA1基因在癌症中的作用。

Color公司还在不断的建立创新的合作关系，他们通过与本土机构合作来推广基因检测，例如非裔美国人的教会和医学院。2019年，Color公司与芝加哥和费城的重点医院联合推出了一项新的“DNA10K”计划。参与者将了解自己的遗传风险因素，医生则可以利用这些数据用于个性化医疗。Color还参与了NIH的All of Us 研究下项目，该项目计划完成一百万人的基因组测序。

这些项目使用了基因组数据，但是也有很多合作者使用了基因分型数据。LunaDNA与名为Genetic Alliance的倡导组织达成合作，该组织是为患有遗传病和残疾的社区群体服务。Genetic Alliance的一款基因和健康数据存储平台PEER将会在下个月与LunaDNA合并，该平台目前已经收录了约5万人的数据。

Barry表示，LunaDNA和PEER的结合将为社区群体提供一种方式，可以组织大家围绕更感兴趣的研究问题进行讨论。“我们相信未来基于某个研究问题应该可以形成任何社区群体。”

虽然Cell杂志本次采访的各个消费级基因检测公司都有自己独特的经营策略和理念，但他们也都强调了授权给个人和建立社区的想法。新成立的一波公司在生成和分析DNA数据时，更加关注健康和研究问题，而不是祖源和身份等娱乐性问题。

参考资料：

1. A New Wave of Genomics for All