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我們所有人都隨身攜帶 DNA——在我們身體的每個細胞中——但一些生物技術先驅者也隨身攜帶他們的基因組。在最近的一次演講中，測序巨頭 Illumina 的總裁兼執行長 Jay Flatley 回憶說，他的醫生要求他進行某項基因檢測。但 Flatley 能夠當場在他的 iPad 上調出他的完整基因組，而不是傳送唾液樣本到實驗室。
儘管大多數人尚未能夠——或願意——獲取或分享他們自己的個人基因組序列，但許多人已經看到了基因組賦能的未來曙光。為了更好地瞭解自己，越來越多的人轉向基因組測序，以揭示有關其祖先歷史、即將到來的健康風險和潛在後代疾病的資訊。然而，在美國食品和藥物管理局 (FDA) 阻止 Pathway Genomics 的直接面向消費者的 DNA 套件於 5 月份上架藥店後，這項技術以及提供該技術的公司受到了公眾和政府更嚴格的審查。
儘管十年前完成了廣義人類基因組草圖，但疾病與基因變異之間的聯絡已被證明越來越複雜且難以捉摸。
賓夕法尼亞大學醫院 (Penn) 的醫學副教授兼遺傳諮詢師 芭芭拉·伯恩哈特 說：“我們天真地認為，會有一些基因與各種常見疾病的風險有關。”
一些疾病，例如囊性纖維化（甚至在人類基因組完成之前就已確定），是由單基因突變引起的，針對這些型別疾病的臨床基因檢測已成為有用的診斷工具。但是其他疾病，例如 阿爾茨海默病，沒有統一的遺傳特徵——或明確的避免方法——這讓許多人想知道許多基因組掃描為普通消費者提供的結果背後的科學和效用。從序列中收集的其他資訊——例如，血液稀釋劑華法林等藥物的藥物代謝率估計——可以直接用於醫療治療決策。
伯恩哈特在談到直接面向消費者的基因組測試時說：“它們確實向人們提供了醫療資訊。從這個角度來看，它們確實需要作為醫療裝置進行監管。”
美國食品和藥物管理局 (FDA) 此前對消費者基因檢測提供了相對寬鬆的規則，現在正在重新評估該行業的方法，並將開始要求公司提供有關他們如何為客戶解釋掃描結果的資料。
在 2006 年《大眾科學》的一篇文章中，哈佛醫學院遺傳學家喬治·丘奇呼籲對所有人進行基因組測序。但四年後，這項技術是否已為大眾市場做好準備？
市場測試
第一個完整的人類個體基因組在不到三年前完成，耗資數億美元。現在，許多公司提供類似的服務，承諾提供個性化的疾病風險清單，這些風險是透過簡單的臉頰拭子或唾液測試評估的，可在網上以數千美元的價格獲得——在某些情況下，對於不太完整的掃描，只需數百美元。
儘管價格大幅下降且可用性增加，但直接面向消費者的基因組測序普及速度相對緩慢。谷歌支援的測序公司 23andMe 在過去幾個月中經歷了兩次裁員，總部位於冰島的 deCODE genetics 在其市值下跌後，於今年早些時候從納斯達克公開交易中退市。
此外，本月早些時候，與 23andMe 簽訂合同的實驗室發生了一起事故，導致多達 96 名客戶收到了錯誤的基因報告。
Knome 公司研究主管 Nathan Pearson 說：“全基因組測序和解讀的消費市場尚未發展成熟。”Knome 公司提供全基因組測序。最近的研究還發現，基因檢測的其他應用，例如祖先譜系，相當不可靠。許多消費者不願提交他們的 DNA 進行私人測序——更不用說納入基因研究——擔心隱私問題。
即便如此，研究表明，某些消費者群體對健康風險的基因洞察力需求很高。在賓夕法尼亞大學醫學院正在進行的一項關於對基因檢測態度的研究中，伯恩哈特和她的同事發現，他們的受試者普遍接受並理解他們的基因檢測結果和風險水平。她指出，他們的志願者主要是對自身健康積極關注的人，並且結果僅針對可以採取預防措施的單一疾病（例如心臟病風險）呈現，而不是許多直接面向消費者的測試提供的多重風險的更全面掃描。
但是，對於目前沒有治癒方法或有效預防措施的疾病，人們擔心僅僅在家下載個人基因風險概況可能會導致不必要的壓力甚至抑鬱。伯恩哈特和其他人建議消費者在測試前與遺傳諮詢師會面，為可能返回的資訊以及應如何使用這些資訊做好準備。
然而，家庭醫生可能尚未準備好幫助解釋基因檢測結果。伯恩哈特指出，許多全科醫生通常不知道如何處理這些基因資訊。
解碼程式碼
即使對於僅提供相對常見的疾病相關變異快照的基因檢測，此類掃描產生的資料量也是巨大的，需要在將相關資訊呈現給消費者之前進行提煉。然而，這種解讀過程是科學可能變得模糊不清的地方之一。
大多數公司以特定疾病的相對風險形式提供基因資料。包括 Knome 在內的一些公司提供了指向有關您基因組中出現的基因變異的科學研究的連結，讓客戶可以判斷特定差異對他們可能意味著什麼。然而，他們的個人掃描主要限於少數“健康而富有”的客戶，他們有動力深入研究文獻並探索對自身健康的潛在影響。
Pearson 說：“處理您獲得的大量資料確實是一項艱鉅的任務。”即使測序價格下降，這項服務也不太可能消失。“當測序免費或接近免費時，始終有專家解讀的空間，”他說。“那是我們的看家本領，”他在談到他在 Knome 的工作時說。
對於大多數可能對篩選十年關於他們攜帶的特定突變的科學文獻不感興趣的公眾來說，這種方法可能存在侷限性。Pearson 在談到消費者在獲得有關其 33 億個鹼基對基因組的大量資料時指出：“他們會感到不知所措。”Pearson 說，找到“明智、安全和謹慎地”傳達結果的方法將是該行業的長期挑戰。
沒有神奇的標記
消費者基因檢測的另一個挑戰是結果的一致性。儘管大多數測序過程相似，並且 DNA 本身是獨特的程式碼，但來自不同群體的單個人的報告可能存在顯著差異。John Boyce 是 Delphi Bio 生物技術諮詢公司的聯合創始人，也是年度消費者基因學會議的創始人，他指出：“人們對從序列中獲得的資訊的解讀方式不同。”
正如 Boyce 和其他人解釋的那樣，主要問題是，大多數疾病尚未就可靠的預測性生物標誌物達成一致。由於一家公司可能為某種疾病選擇與另一家公司不同的一組生物標誌物，Pearson 說，“賦予的機率估計值可能會有很大差異。”
全基因組關聯研究將基因變異與研究人群的不同健康結果相匹配，有望為研究人員提供疾病和相關基因變異的清晰地圖。但是，特別是在使用快捷測序方法的研究中，其中對常見變異進行抽樣而不是完整基因組，到目前為止，結果令許多群體遺傳學家感到失望。正如 Pearson 指出的那樣，“如果拼寫變異真的有害，它就不會在人群中變得常見，”這意味著大多數有害變異是罕見的——並且基於相對較小的樣本人群自信地預測個體的風險可能存在問題。
Boyce 說：“樣本人群不夠大，無法真正找到預測性生物標誌物。”這些相對較小的樣本量可能會阻礙公司在基因變異與健康或疾病風險之間建立精確關聯的能力。
Boyce 參與的另一家公司 GnuBio 旨在在未來兩年內將每個基因組的測序成本降至 30 美元。憑藉快速且廉價的測序技術，他預計記錄的基因組數量將猛增。Boyce 說：“一旦基因組數量足夠高，我們就應該有能力更深入地瞭解基因組，並找到預測性生物標誌物。”
展示科學
大多數提供個人基因組掃描的公司都使用自己的演算法來計算個人的疾病風險或其他健康資訊，並且結果的有效性仍然相對未經檢驗。
自從今年春天 Pathway Genomics 消費者測試爭議以來，FDA 已向五家公司傳送了公開信，要求舉行會議討論後者基因產品的監管未來。其中四家公司——23andME、deCODE、Knome 和 Navigenics——提供直接面向消費者的基因組掃描（分別為 Personal Genome Service、Complete Scan、KnomeCOMPETE 和 Health Compass），FDA 已將其標記為醫療裝置，因此，它們將受到更嚴格的檢查，並可能需要上市前批准。
FDA 體外診斷辦公室負責人 Alberto Gutierrez 在給這些公司的信中寫道：“[掃描]在分析和臨床上準確非常重要，這樣個人才不會被不正確的測試結果或沒有根據的臨床解釋誤導。”
然而，FDA 計劃評估每家公司提出的宣告以及他們支援這些宣告的資料，而不是立即將所有測試撤出市場。
Gutierrez 在解釋這些測試時說：“根據法律，它們是醫療裝置。”根據測試聲稱提供的資訊的重要性和潛在風險，可能會對服務進行不同的評估。他說，如果一項測試“要給人們一個風險評估，即孩子長大後會禿頂，我認為這是一個非常低的風險。”但是，如果一項測試要預測一個人的身體將如何代謝藥物，“濫用該資訊的風險是我們會關注的問題。”
一些業內人士表示支援更多的政府指導。Pearson 在談到 FDA 的詢問時說：“我們歡迎這種關注。”他補充說，他的團隊與該機構一樣擔心“新技術被可靠和準確地使用”。
但是，FDA 已經因處理包括食品安全和藥物批准在內的其他監管挑戰而捉襟見肘，如果消費者基因檢測市場像許多人預測的那樣快速擴張，FDA 可能需要調集更多資源來提供上市前批准。Paul Kim 是 Foley Hoag 律師事務所的合夥人，他研究了該行業的監管，他說：“他們不可能承受所有新測試的負擔。”
Boyce 表示同意，他指出，如果對個人基因組測序的興趣“將在某個時候成為如此巨大的浪潮，那麼將很難監管。”他還擔心上市前批准可能會扼殺創新和新公司的成立。
在 FDA 與公司會面以評估支援其宣告和結論的資料之前，這些測試的命運仍然未知。Gutierrez 指出，該機構可能只是尋求驗證產品標籤是否真實且足夠完整，以便消費者瞭解他們可能——或可能不會——從基因測試中獲得哪種答案和資訊，以及他們是否能夠根據這些資訊採取行動。該機構也可能採取更廣泛的方法來確保支援選擇深入研究其基因組的消費者。Gutierrez 說：“我們要求[提供]遺傳諮詢並非不可能。”
回到實驗室
大多數商業測試都不是完整的基因組掃描，而是對已與疾病風險和其他健康問題相關的常見基因改變的分析。這種簡寫版本雖然更經濟高效，但可能會遺漏基因組的大部分內容。對於專門尋找其家族年齡相關性黃斑變性風險的人來說，這些細節可能並不重要，但對於未來的發現目的而言，遺漏如此多的基因組可能會帶來問題，就像部分人口普查很可能無法帶回有關社群的關鍵細節一樣。
由於目前的個體客戶寥寥無幾，一些公司已將自己打造成研究型公司，能夠幫助科學家對其研究的基因資訊進行測序和解讀。
然而，多年來，許多針對單基因突變的臨床測試已經產生了有意義的影響。例如，對導致不同型別乳腺癌的某些已知基因突變進行測試，可以幫助腫瘤學家確定哪種治療方法對患者最有效——且危害最小。但是，由於對全基因組掃描的缺陷感到困惑，這些單基因突變測試是“人們正在忽視的那種東西”，伯恩哈特說。
儘管消費者基因組檢測行業開局坎坷，監管前景不明朗，但許多關注該行業的人士都持樂觀態度：Boyce 預測，當電子病歷變得更加普及時，人們將能夠新增他們的基因組掃描，這可能有助於他們及其醫生管理個人健康；但如果個人將其用於研究，也可能對研究人員有利。如果數百萬份健康記錄和相關基因組可用，研究人員最終可能會獲得前所未有規模、廣度和深度的研究人群，從而使基於個人基因組的預測更加準確、可靠，也許也更具吸引力。