给狗狗做基因检测,靠谱吗?

导语:为宠物狗进行基因检测蕴含了巨大商机。Lisa Moses、Steve Niemi和Elinor Karlsson警告说,鱼龙混杂的市场环境太容易出现虚假结果了。他们呼吁加强有关方面的监管。

去年,一只名叫Petunia的13岁宠物狗开始出现行走不稳和大小便失禁情况。她的主人十分担心,于是在一家直接面对消费者(DTC)的公司购买了一份价值65美元的基因检测服务。检测结果显示,这只哈巴狗携带了一个与神经退行性疾病相关的基因突变,就类似于人类的肌萎缩侧索硬化症(ALS或运动神经元疾病)。

用在宠物身上的花费在全球范围内呈上升趋势。图片来源:Franck Robichon/EPA/REX/Shutterstock

已发表的数据表明,在检测到这个基因突变的狗中真正发生疾病的概率仅为1%,而且Petunia的症状跟那些可治疗的脊椎病变也非常吻合。但是她的主人还是选择了对Petunia实施安乐死,因为她坚信如果不这么做,Petunia可能会遭受进行性加重且不可逆转的瘫痪,最后在痛苦中死去。

针对宠物的基因检测服务正在不断扩大。到现在已经有几十万只狗接受了基因检测,比如Petunia,有关公司也开始为猫提供类似检测。但宠物基因检测服务背后的科学进展却相对滞后。大部分检测依靠的都是一些证据力度不足的小规模研究。无论是检测结果的准确性还是其对宠物健康的提示意义都没有得到验证。

大多数兽医对这些研究的局限性或一般的遗传学知识知之甚少,因此无法为宠物主人提出适宜的建议。

宠物的基因检测必须得到监管,否则一些公司将继续通过出售可能具有误导性、甚至不准确的信息获利;宠物和它们的主人仍将遭受不必要的痛苦;我们也会失去改善宠物健康甚至利用狗和猫的研究促进人类健康的机会。最终可能导致人们越来越不相信科学和医学。

宠物基因检测背后的科学依据不足

全球宠物消费在过去5年中增长了14%(参见“动物爱好者”),目前全球每年用于治疗宠物的费用约为1090亿美元。

来源:Euromonitor

宠物护理行业蓬勃发展,而基因检测是该行业最新的服务之一。在全球范围内,至少有19个实验室正在销售宠物基因检测产品。部分兽医会使用这些基因检测结果来辅助疾病诊断,或者建议健康的宠物进行昂贵的检测,有时这些检测甚至是侵入性的,例如骨髓活检。

有的养狗人也会参考这些测试结果,试图降低遗传性疾病的发病率。美国目前至少有一家连锁兽医医院推荐对所有狗进行基因检测,他们表示参考基因检测结果可以实现“个性化医疗保健”,并可以指导行为训练。

我们认为宠物基因检测目前存在三个主要问题。

缺乏验证。无论是在人类还是其他动物中,将遗传变异映射到疾病发生风险都是非常具有挑战性的。但大多数针对狗的基因检测都是基于那些有关候选基因的研究,这种方法本身就存在问题。在这些研究中,研究人员一般会检测多个人类或动物的基因,希望找到那些既符合预期的遗传模式,又可能与疾病相关的突变,比如这种突变会影响蛋白结构。

在人类研究中,只有不到2%的候选基因研究的结果经受住了更先进的方法(例如全基因组关联研究)的进一步检验。由于存在这些缺陷,研究人类的遗传学家现在必须提供更多证据证明某一个基因突变会“引起疾病”。

经过产业界、学术界、医生、患者各方的协作努力,现在鉴定出来的人类每一个临床突变都会有一个等级,从“致病”到“良性”共五个等级。(临床突变是指那些与医学上重要的表型相关的变异。)

宠物狗的基因检测所需要的只是一个颊拭子。图片来源:Elise Amendola/AP/REX/Shutterstock

但是兽医学领域的候选基因研究并未经过如此仔细的再评估。公司提供的200多项基因测试中大部分都只是基于单个的小规模候选基因研究。这些研究结果和相关背景信息基本不公开。

有的公司对进行了基因检测的狗进行跟踪随访,以检查结果准确性,但这些都是个案报道,涉及的宠物狗数量较少,完全无法达到能够提供具有统计学意义的可靠结果的规模。

不准确的检测结果或解读。有人对人类基因检测公司提供的直接面向消费者的结果进行了分析,发现人类基因检测结果提示的基因突变中有40%是不准确的。这些公司报告了其他可能增加疾病风险的突变,但另外的独立实验室却认为这些突变是良性的。此外,基因检测公司并未对任意基因所有已知的疾病相关突变都进行筛查,因此他们提供的疾病易感性报告是不全面的。

现在针对宠物的DTC产品也面临同样的问题。比如现在很多公司都会筛查狗ABCB1基因是否存在突变,该基因与狗是否对多种常见药物有过敏反应相关。研究发现这个基因位点有3种突变都与易过敏体质有关,但基因检测公司只检测其中1种。

因此,即便基因公司的报告声称某只宠物狗在某个基因位点上没有问题,这只狗也可能在该基因上存在已知的致病突变,只是公司的检测项目中没有纳入该突变罢了。

利益冲突。在缺乏有效的行业自律及政府监管的情况下,在从宠物主人身上赚钱存在许多潜在的利益冲突。

例如,宠物医疗保健公司的数据库可能被用于识别狗的品种。那么,这家拥有数据库的公司可能会通知旗下诊所对狗进行某种特定疾病的基因检测,即便该检测的医学价值尚不明确。

如果这份基因报告的结果是阳性的,那么诊所的兽医可能会推荐采取预防措施,例如食用特定的宠物食品(由同一家公司生产),定期进行筛查测试(由同一公司的临床实验室进行),以及进行更频繁的检查(在该公司旗下的兽医诊所),即便这只狗本身可能并没有罹患这种疾病的风险或者风险极低。

数据海啸

公司事先签订的协议的确会包含多项关于解读基因结果可能存在风险的条款。但是显然,公司的警告并不像他们对检测结果意义的宣传那么突出。公司对检测项目中具体包含了哪些突变往往含糊其词,甚至在他们的出版物中也是如此。

这一切都令人担忧,因为兽医学领域即将迎来基因组数据海啸的冲击。目前,宠物主人可以直接从公司购买基因检测服务,其结果声称包括了宠物罹患100多种不同疾病的风险,而这种检测服务的价格甚至不到200美元,还有部分服务套餐包括一份供兽医参考的“健康报告”。

在未来五年内,宠物主人就可以选择对任何宠物进行全基因组检测,检测技术正是目前人类医学所使用的。这不仅会加速基于遗传学的动物疾病诊断发展,甚至还会促进宠物基因编辑的发展。

一般而言,如果有纳入了数千只动物的大规模且效能可信的研究作为依据,基因检测可用于评估宠物罹患常见疾病的风险,包括癌症、心脏病、糖尿病、癫痫等。在旨在促进人类健康的临床前和临床研究中,宠物的使用比例越来越高。

对于某些疾病,比如癌症和糖尿病,研究人员有时更倾向于使用宠物狗而非实验室啮齿类动物作为模型。尽管使用宠物狗作为实验动物时,在控制环境变量和保证充足实验对象方面较为困难,但是其优点也非常明显,宠物狗能够提供更接近人类的自然发病模型。此外,宠物主人自愿让他们的宠物登记参加研究,但同时也会继续在家喂养和照顾它们。因此可以节约开销,同时规避很多动物实验方面的监管。这种方法学的转变要求宠物遗传学背后的科学依据必须非常坚实。

目前美国和欧盟对宠物基因检测并未进行有效监管,其主要原因是目前对宠物医疗的监管主要集中在治疗而非诊断上。据我们所知,美国食品药品管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)目前都未对宠物基因检测提出质量标准,也没有征求公众对这类基因检测利弊的意见。

为了将宠物基因检测纳入监管范围,我们提出以下五点措施。

设定标准。所有利益相关者,从宠物主人到提供基因检测的公司,再到研究人员和监管人员,应共同制定检测方法和检测结果报告标准。标本应当以特定方式收集、存储、运输和分析;对特定结果的解读背后一定要有足够规模的动物实验做支撑;基因检测报告应符合特定标准。基因检测报告必须足够清晰,在文件特定位置以通俗易懂的语言告知客户可能存在的偏差。世界小动物兽医协会(World Small Animal Veterinary Association)等组织可以带头召开会议以实现这一目标。

编写指南。部分利益相关者——包括进行基因检测的人员——可以共同编写指南,明确应采用的标准。这样的文件就类似于英国小动物兽医协会科学小组委员会制定的实验动物研究创新技术应用的伦理准则。在理想的情况下,该指南将产生全球影响力,随着宠物基因检测的普及,这些指南最终可能需要成为法律。

共享数据。由产业界、学术界和政府机构建立的现有的宠物遗传数据库应由各方共享,同时需采取措施确保宠物和所有者的保密性。如果指南要求的样本量只能通过汇集数据才能实现,这将激励基因检测公司共享数据。利益相关者可以借助过去二十年来科学家研究人类遗传学时积累的知识经验来提高透明度,这些科学家一直在努力解决数据共享和患者隐私相关的问题。

充分利用技术工具和专业知识。宠物遗传学领域需要生物信息学家、受过机器学习训练的计算机科学家以及其他具有大数据专业知识的人员来管理和分析大量的传入信息。这些人可能会因为潜在的经济收益或宠物遗传学对于人类疾病的潜在贡献而被说服进入这一新兴领域。

培养专业咨询人员 。需要培养一批专业的宠物遗传咨询师,他们可以从兽医和其他从事动物护理工作的人员中选拔。这些专业人员将根据基因检测结果为宠物主人提供支持和建议,就类似领先的学术医疗中心中的人类遗传咨询师。

数据伦理

关于宠物基因检测,还有其他一些问题可能需要不断的公众讨论并任命专家咨询委员会。例如,营利性宠物检测公司是否应该像现在这样不受限制地获取他们产生的所有结果以供公司内部使用或出售给其他宠物医疗公司?再比如,如果宠物主人想要给他们的宠物交配,并出售幼崽,他们是否可以对基因检测结果保密(这是目前的情况),还是应该要求他们告知买家这些信息?

仅在美国,大约70%的家庭拥有宠物。如果采取措施得当,对宠物进行基因检测可能可以更有效地支持人类使用遗传学方法治疗疾病;但若处理不当,宠物基因检测可能会进一步削弱公众对科学的信任。

Nature|doi:10.1038/d41586-018-05771-0

原文发布在2018年7月25日的《自然》评论上

原文作者:Lisa Moses(美国哈佛医学院生物伦理学中心研究学者,以及MSPCA-Angell动物医疗中心疼痛和姑息治疗服务的执业兽医), Steve Niemi(美国哈佛大学动物资源办公室主任及兽医) & Elinor Karlsson(美国马萨诸塞大学医学院助理教授,麻省理工学院-哈佛大学博德研究所脊椎动物基因组学主任)

点击右边标题阅读英文原文:Pet genomics medicine runs wild


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来源:知乎 www.zhihu.com

作者:Nature自然科研

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