作者:唐凤 来源:中国科学报 发布时间:2021/5/19 13:50:20
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2000多亿美元 85万岗位
基因研究为美国挣了多少钱

 

“2019年,美国联邦政府在人类遗传学和基因组学研究每投入一美元,就有4.75美元的可观回报。”

5月19日,美国人类遗传学学会(ASHG)发布一份名为《人类遗传学和基因组学的经济影响和功能应用》的报告,指出人类遗传学和基因组学在2019年为美国经济贡献了2650亿美元。相关研究和行业部门对该国经济的年度影响在过去10年里增长了5倍。

“在人类基因组序列初稿产生20年后,相关技术为诸多领域带来深刻变化,这份报告不仅揭示了其对美国经济的重大益处,还概述了该领域未来的功能应用领域和影响。”ASHG主席Gail Jarvik说。

经济发展得益于科学进步

《中国科学报》记者从ASHG获悉,自从该机构在人类基因组计划成立十周年之际第一次撰写相关影响研究以来,遗传学和基因组学技术及其应用的成本效益取得了惊人的进步。相关基础和应用研究文献同样迅速地增长,该学科在人类医学和现代生物科学的几乎每个分支中都有显著应用。

该报告指出,美国经济的发展得益于科学的进步,科学进步使该国在航空航天、能源、农业、交通运输、先进材料、信息技术和生物技术等多个行业处于领先地位。要想继续增强美国经济的竞争力,就需要不断扩大国家创新能力和科技研发能力。“由于联邦政府对人类基因组计划的投资,美国在遗传学和基因组学领域取得了早期的领先地位,这导致了一个重要而充满活力的经济领域的增长。”

因此,该报告审查和描述了现代人类遗传学和基因组学及其相关的商业和临床应用对美国经济、社会以及个人健康产生的积极影响。

该报告采用投入产出分析的标准区域经济学方法评估了人类遗传学和基因组学部门对美国经济的经济影响。结果显示了一个强大的经济部门在该国范围内的增长——自2010年以来,该部门的年度经济影响增长了5倍。

具体而言,投入到人类遗传学和基因组学研究的美国联邦研究资金在2019年达到33亿美元,其中大部分来自国立卫生研究院(NIH)。而相关领域发展直接提供了近16.6万个学术和行业岗位,共支撑了了超过85万个工作岗位。可以说,每一个直接的人类遗传学和基因组学工作都为美国提供了4.12个额外的工作岗位。

2019年,美国人类遗传学和基因组学行业产生的直接经济活动资金超过1080亿美元,最终相关经济总额超过2650亿美元。也就是说,人类遗传学和基因组学的直接活动每增加1美元,美国经济就会增加1.45美元。仅该领域的直接业务就产生了52亿美元的联邦税收收入,超过了33亿美元的总投入。

最简单而言,美国人类遗传学和基因组学的整体经济影响生成的投资回报(ROI)超过4.75/1——33亿美元投资得到整个领域155亿美元的联邦税收收入。

“虽然该报告使用了33亿美元这样一个保守数字,但我们在分析中惊讶地发现,几乎一半的NIH资金都涉及基因/基因组,即使不是作为研究重点,也可以作为支持其他生物医学研究的工具。”ASHG政府和公众宣传委员会主席Lynn Jorde告诉记者。

多样化影响源于八大领域

而在回顾人类遗传学和基因组学的功能应用时,作者发现正在产生的积极影响是高度多样化的,并主要来自影响人类健康的8个主要领域。

1. 大数据挖掘。高速基因测序技术的发展促进了艾字节的基因组信息的组装。分析来自大规模和多样化人群的测序数据,能为疾病生物学提供深入的见解,并识别与健康相关的特征。预计到2025年,美国将有6000多万患者在医疗机构进行基因组测序。

2. 识别疾病和失调的易感性。相关技术能利用基因和基因组检测确定带菌者状态,并通过产前、新生儿和成人筛查确定遗传疾病的易感性。相关信息使患者及其医生能够做出科学保健决策。

3. 疾病和失调的诊断。利用生物标记和基因标记诊断与特定基因或基因产物有关的疾病或失调。全基因组测序和全外显子组测序越来越多地用于疾病诊断。除了许多常见的慢性疾病(如心脏病、糖尿病、癌症等),大约7000种罕见疾病已被确认,这些在历史上一直是重大的诊断挑战。

4. 合理的药物发展。利用遗传信息和基因相关的生物标记物寻找药物设计中的分子靶标。尤其是遗传学和基因组学方面的进展使药物研究越来越多地针对罕见疾病,这有助于平衡慢性疾病和罕见疾病生物制药研究。

5. 药物基因组学(个性化医疗)。利用测序数据,医生能开出最适合患者基因型的药物处方,进而提高疗效和减少不良事件。

6. 基因编辑和基因治疗。修改与疾病或失调有关的基因以治疗或治愈疾病。尽管存在挑战,仍有一些重要的基因疗法已经在临床试验取得进展,帮助治疗一系列以前无法治疗的罕见疾病。

7. 人类—微生物相互作用。最近的研究表明,人与微生物有一种共生的双向遗传交互作用,微生物影响人们的基因和基因表达,而人类基因型影响微生物群落的组成。个体基因组可能与对某些传染性疾病的耐药性或易感性以及最近的新冠肺炎大流行有关。

8. 宏基因组和环境基因组学。研究人类与环境的相互作用对人类基因组、基因调控、突变和疾病病因学的影响。

此外,该报告还描述了多种非医学应用,如法医科学、人类学和进化生物学、血统测试和亲子鉴定。例如,遗传学和基因组学已经成为刑事司法系统的重要工具。在20世纪80年代后期,通过检测个体间高度变异的DNA非编码区重复序列,基因分析进入了法医应用。这种DNA“指纹”被用来帮助识别犯罪嫌疑人。

走向未来

在Jarvik看来,人类遗传学和基因组学研究给个人和社会均带来了巨大的回报,“这个领域或许是科学研究对整个经济价值益处的最好例证之一,也是继续扩大投资的最好例证之一。”

“该报告依赖于2019年的数据,但2020年已经向我们展示了病毒基因组测序的巨大价值,以及人们在前所未有的时间框架内创造了基于mRNA的新冠肺炎疫苗。”经济合作伙伴首席、该报告合著者Simon Tripp说。

Tripp指出,人们可以看到,基于基因组的精准医疗不仅在癌症治疗方面的应用不断增长,也在推进心脏病、类风湿性关节炎、阿尔茨海默病、多发性硬化症和许多其他疾病的治疗应用,甚至数千种罕见疾病的诊断和治疗。

该报告还指出,但就人类基因组学的未来而言,我们可能只是看到了“冰山一角”,仍有多个突出领域有待开发。

例如,了解人类基因组的完整结构及其产生或影响的生物活动,进一步弄清基因型和表型之间的功能关系,以及环境相互作用对基因表达、调控和寿命突变的影响,并提高对基因疾病关系的认识,特别是常见的复杂、多基因疾病和失调。

研究人员还应支持在全球范围内建立更多人类数据多样性的协同努力,克服目前基因组数据向北欧基因型倾斜的问题,这有助于确保更好地了解和处理健康差异,并确保在应用遗传医学进步方面有一个公平的未来。推动研究和创新进展转化为更广泛的临床应用,并将患者基因组数据与医疗记录和家族史联系起来。

此外,ASHG与Research!America进行的一项针对美国公众的调查发现,绝大多数人(77%)对遗传学和基因组学持乐观态度,并同意基因知识对他们自己和家人的健康很重要。

 
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