Danilo Tait：25年前，我作為博士研究生加入了您所在的團(tuán)隊(duì)——倫敦的林肯菲爾德皇家癌癥研究基金。從那個(gè)時(shí)候起，基因組學(xué)的研究方法發(fā)生了哪些變化?

Hans Lehrach：變化相當(dāng)大。那時(shí)我們還處于人類基因組計(jì)劃的早期階段，用了13年的時(shí)間來(lái)完成第一個(gè)人類全基因組的測(cè)序，且總費(fèi)用超過(guò)30億歐元。

目前最快的機(jī)器是華大智造研發(fā)的DNBSEQ-T7，它可以在一天完成60個(gè)人類全基因組測(cè)序，且測(cè)序成本只需花費(fèi)幾百美元。所以，在相對(duì)較短的時(shí)間里，我們已經(jīng)從對(duì)人類基因組知之甚少，發(fā)展到能夠?qū)ξ覀儌€(gè)體之間的差異有相對(duì)深刻的認(rèn)知，且這些年的了解程度甚至超過(guò)了幾十年前我們對(duì)整個(gè)人類生物學(xué)的了解。

Danilo Tait：如果德國(guó)和其他歐洲國(guó)家不盡快啟動(dòng)國(guó)家基因組計(jì)劃，它們會(huì)面臨什么問(wèn)題?

Hans Lehrach：國(guó)家基因組計(jì)劃只是邁向真正個(gè)性化治療和預(yù)防的組成部分。每個(gè)個(gè)體之間都是不同的，我們有不同的基因組，不同的環(huán)境，不同的疾病史。如果我們仔細(xì)觀察，從分子水平上來(lái)說(shuō)，疾病是如此不同。這也就不難解釋每個(gè)人對(duì)治療或預(yù)防措施的反應(yīng)截然不同，甚至還有可能會(huì)給個(gè)人及社會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。單是這個(gè)因素，在歐洲每年就會(huì)導(dǎo)致近20萬(wàn)人死于藥物不良反應(yīng)，進(jìn)而帶來(lái)高昂的醫(yī)療保健費(fèi)用。

以新冠疫情為例，一方面，許多被感染(或有傳染性)的人沒(méi)有或只有非常輕微的癥狀，這使得對(duì)疫情的防控極為困難。另一方面，相當(dāng)一部分受感染的人會(huì)面臨嚴(yán)峻的后果，如需要接受重癥治療，可能會(huì)留下后遺癥，在某些情況下甚至?xí)?dǎo)致死亡。更好地理解為什么個(gè)體對(duì)同一感染的反應(yīng)如此不同，有助于防控感染過(guò)程，從而避免嚴(yán)峻的醫(yī)療后果。

Danilo Tait: 最近，我在公開(kāi)報(bào)道看到您和喬治·丘奇（George Church）聯(lián)合提出了一種監(jiān)測(cè)方法，即在我們等待疫苗的同時(shí)，通過(guò)對(duì)病毒和宿主進(jìn)行測(cè)序來(lái)應(yīng)對(duì)疫情。您能解釋一下這種方法背后的想法嗎?

Hans Lehrach：與艾滋病毒相比，新冠病毒似乎無(wú)法在個(gè)體中存活更長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)楦腥菊咭吹玫街斡?，要么，最壞的情況，死亡。原則上，我們可以利用新冠病毒這一“致命弱點(diǎn)”，在某個(gè)地區(qū)、全國(guó)甚至全球的大多數(shù)(所有)范圍內(nèi)再次消滅病毒，方法是進(jìn)行數(shù)個(gè)周期的同步、全人群的檢測(cè)，并將所有被感染者（以及拒絕接受檢測(cè)的人）進(jìn)行隔離，直到他們不再具有傳染性。這可以在短時(shí)間內(nèi)使R因子，即感染人數(shù)降至零，并從根本上消除該地區(qū)的病毒。例如，我們對(duì)歐洲進(jìn)行全人群同步檢測(cè)，并對(duì)歐洲邊界進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)和短期隔離，我相信會(huì)取得良好的效果。

Danilo Tait：您認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)為這一解決方法做好了準(zhǔn)備，并且有足夠的設(shè)備和資金支持來(lái)實(shí)現(xiàn)它嗎? 測(cè)序仍然被認(rèn)為是一種昂貴的篩選方法。

Hans Lehrach：檢測(cè)的純測(cè)序部分可能只需花費(fèi)幾美分，總成本可能大約在幾歐元，比目前使用的測(cè)試成本低一個(gè)數(shù)量級(jí)甚至更多。如果我們希望以低于歐洲時(shí)薪的成本結(jié)束這場(chǎng)噩夢(mèng)，且不至于讓民眾因?yàn)橐咔槎L(zhǎng)時(shí)間無(wú)法正常工作，就必須大大降低測(cè)序成本。

Danilo Tait：去年，華大智造宣布推出新的測(cè)序儀——DNBSEQ-T7，它可以在24小時(shí)內(nèi)以非常低的測(cè)序成本，完成60個(gè)人類全基因組的測(cè)序。您覺(jué)得這項(xiàng)技術(shù)及其成本會(huì)對(duì)基因組學(xué)在個(gè)體化藥物中的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生哪些影響?

Hans Lehrach：DNBSEQ-T7是一款非常出色的機(jī)器，不僅運(yùn)行速度提升了兩倍，而且還大大降低了運(yùn)行成本。此外，與其他產(chǎn)品相比，它還具備許多其他性能優(yōu)勢(shì)。在未來(lái)的精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃中，我們期待著設(shè)備性能的提升，不僅僅運(yùn)用于腫瘤方面的研究和篩查，以后還能擴(kuò)展到更多其他領(lǐng)域的治療和預(yù)防，也包括我們新冠疫情的防控計(jì)劃中。

Danilo Tait：目前，您在柏林創(chuàng)立的Alacris Theranostics公司也正在使用華大智造測(cè)序技術(shù)。您能簡(jiǎn)要地解釋一下基因測(cè)序在Alacris創(chuàng)新的“數(shù)字化雙胞胎技術(shù)”中所扮演的角色嗎? 為什么您決定選擇華大智造的技術(shù)來(lái)完成這項(xiàng)工作?

Hans Lehrach：要為患者找到適合自己的最佳療法，盡管在極度復(fù)雜的情況下，我們無(wú)法避免犯錯(cuò)，但我們可以選擇在可模擬真實(shí)情況的計(jì)算機(jī)模型上，盡可能安全、快速、低成本地試錯(cuò)。

我們必須對(duì)患者、病變組織以及其它可能影響疾病和治療反應(yīng)的方面（如個(gè)體免疫系統(tǒng)）進(jìn)行深入的分子分析，這也是選擇精準(zhǔn)藥物治療所需的信息。

為了能夠根據(jù)龐大多樣的數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，即個(gè)體患者對(duì)特定治療的反應(yīng)，我們嘗試開(kāi)發(fā)了“數(shù)字化雙胞胎技術(shù)”，希望能與個(gè)體患者緊密對(duì)應(yīng)，識(shí)別潛在的效果和副作用，最大化降低對(duì)患者的傷害。而只有使用高性能、高性價(jià)比的測(cè)序儀，例如我們?cè)谶@些分析中大量使用的華大智造儀器，才有可能實(shí)現(xiàn)這一切。

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