遗传学在药物研发中的重要性已得到广泛认可,但其价值正随着技术进步呈现指数级增长。人工智能等颠覆性技术正推动新靶点发现,而基因突变的遗传效应大小并不直接决定靶向药物的效果强度,这一认知尤为重要。
遗传学与药物研发的渊源可追溯至1980年代的定位克隆技术——通过遗传标记定位囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症等单基因病的致病基因。然而,多基因常见疾病的基因克隆面临更大挑战。人类基因组计划完成后,功能基因组学(果蝇和线虫模型)加速了靶点基因的功能验证。
全基因组关联研究(GWAS)利用数百万个单核苷酸多态性(SNP)标记,发现了大量与常见病(如癌症、自身免疫病)相关的小效应基因。针对常见病中罕见大效应基因的研究,则依赖于外显子组或全基因组测序的比对。学术界与药企的研究表明,具有遗传信号支持的靶点药物研发成功率更高,这已成为投资者评估初创企业的重要标准。
基因验证需综合考虑突变类型与效应强度。功能获得性突变(致病)与功能丧失性突变(保护作用)在同基因的共存(如调控血脂的PCSK9基因)可提供最可靠验证。值得注意的是,遗传效应大小与药物激活/抑制效应无直接关联,HMG CoA还原酶抑制剂即为典型案例。
当前研究热点聚焦于大型基因数据库(如英国生物样本库)的深度挖掘,通过基因变异与复杂表型关联分析寻找药物靶点。肥胖相关基因MC4受体、GPR75的发现即为例证。多基因风险评分(PRS)虽能预测个体疾病风险,但因其基于人群异质性SNP组合,难以明确疾病机制,对靶点发现贡献有限。
值得注意的是,冰岛Decode Genetics公司创始人Kari Stefansson博士近期被Amgen解聘CEO职务。作为人类遗传学与药物研发的开拓者,该公司近年研究日益学术化,引发对其药物转化能力的质疑。相较于再生元(Regeneron)等企业的产业导向研究,其基因研究与药物开发的关联性亟待加强。
(注:原文引用文献已转换为中文表述格式,保留作者、期刊、年份等核心信息)
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