商業化的基因檢測服務

最近靠基因檢測賺錢的服務越來越多了，之前有個很夯的廣告宣傳是找尋你的祖源的，後來還有用基因找尋你的伴侶的，北美做這幾樣服務且上新聞，比較多人知道的大概是 23andMe，之前因為 FDA 事件股票大跌之後 [註 1]，最近好像又回升了，而且也在 LinkedIn 上面看到他們在徵不少職缺。

除了尋找祖源外 [註 2]，隨著個人化醫療(personalized medicine)，或是稱精準醫療(precision medicine)的興起，這些基因檢測在美國 FDA 給了綠燈後，陸續開啟了疾病檢測的服務，但這些檢測只能供參考，不能當作醫療診斷，有疑慮還是要跟醫生商量。

今天看到這篇文章才知道原來有這種商業模式。Illumina 的子公司 Helix 和幾個 Apps 小公司合作，客人付美金 $80 寄自己的口水給 Helix 定序，Helix 會用口水定序兩萬個重要基因，建立客人的基因檔案(所以只需要寄一次口水，不需要每次做分析都要寄口水)，再把一部份結果分給合作的小公司做分析，而這些分析服務需要另外付費。目前的小公司們做的 Apps 包括看看你有沒有尼安德塔人的基因($29)、用你的基因序列做一張圖($69.99)或做一條圍巾($149.99)、是否帶有遺傳性疾病的基因($199)，還有跟健康相關的，例如練肌肉($119.99)和遺傳性糖尿病檢測($149.99)等等。也就是說如果你想知道你是否帶有尼安德塔人的基因，就要付 $80 + $29 = $109，如果還要做一條圍巾，那就再付 $149.99。Helix 除了收到客戶的 $80，另外會從各個 Apps 服務的費用中抽 40%。

"A customer’s first purchase on Helix.com requires a saliva collection kit that has a one-time cost of $80. When a customer mails in a saliva sample to Helix’s CLIA- and CAP-accredited sequencing lab, their DNA is read with the Exome+ assay. Exome+ is a proprietary Next Generation Sequencing (NGS) assay that sequences all 22,000 protein-coding genes as well as additional information-rich areas identified by Helix’s scientific team. This yields 100 times more data than other techniques such as microarrays." (Helix Launch Press Release, July 2017)

"With its ties to Illumina, Helix thinks it can decode the most important part of a person’s genome — all 20,000 genes and a few other bits — at a cost of about $100, about one-fifth of what it costs other companies. That’s why Helix can afford its second gambit: to generate and store this type of data for all customers, even if they initially make only one specific genetic query — such as whether they have the sweet tooth gene or a risk for a certain disease." (MIT Tech Review / DNA App Store)

之前有報導說定序完整基因成本費約要一千鎂，如果八十塊就可以定序兩千個基因，說實在真便宜啊(我們隨便定序一個 sample 就要十塊加幣，但美國好像只要五、六塊鎂)，只可惜 Helix 好像不會給客戶所有的資料，八十鎂只是用來建檔，其他的資訊只能靠買分析服務來知道自己的部分基因資料。如果客戶只花 $80 + $70 = $150 買一個自己的基因圖，那 Helix 其實就虧了吧？如果 Helix 要回本，一個客戶需要買約十個服務。這篇文章說某心臟科醫生指出客戶可以花了 $1999 卻買到一堆沒價值的資訊，是說我也不覺得有到沒價值，像是買基因圖或圍巾純粹就是買爽和買新鮮的啊，就像有人會花四、五百塊加幣買一件始祖鳥的外套一樣，但他們會覺得花這錢買一件外套沒價值嗎？

Helix 在自己的 blog 上寫的："Comparable exome sequencing can cost $1,000 or more, but for just $80, Helix is able to offer Exome+ sequencing for use with partner products in the Helix Store."

雖說我對裡面有些 Apps 的分析和其準確度感到懷疑(這也是 FDA 之前禁 23andMe 的原因)，例如練肌肉那個，但有些其他的，像是看自己是否帶有尼安德塔人的基因，還是可以參考一下，也不算沒價值的資訊，而且只要三十鎂。另外，如果 Helix 可以把這些資料用在疾病基因的分析上，其實對醫療研究是很有幫助的，根據它在七月發的新聞稿，跟醫療相關的合作對象主要是政府計畫 [註 3]。是說我比較懷疑真的會有人花 $1900 在這些 Apps 上面嗎？感覺怎麼算 Helix 都會虧，不過他們之後會推出 health panel，我猜這會是讓客戶花大錢和讓 Helix 回本的服務。


註 1：位於加州的 23andMe 當時是因為主打幫大家找到自己的源頭(祖先)而出名的，之後又推出只要 USD $99 就可以基因檢測 240 種疾病的風險，例如乳癌和心血管疾病。2013 年的時候，FDA 禁止它推出這些服務，因為不知道檢測的準確度，而檢測結果可能會讓客戶拿到這些資訊後，不跟專業醫師商量，自己判斷要不要或怎麼接受治療的結果可能會造成錯誤醫療。2015 年時，FDA 解除部分禁令，公司可以提供會不會可能會影響子代的基因檢測，於是 23andME 推出 USD$199 幫你檢測是否帶有會傳給子代的 36 種疾病基因，包括 Bloom Syndrome, cystic fibrosis 和 β-thalassaemia。2017 年，FDA 允許公司提供幾種疾病(突變)基因的檢測，包括 Parkinson’s disease, late-onset Alzheimer’s disease, coeliac disease 和 thrombophilia，但要讓客戶了解這只是個人的基因資料，並不是疾病的診斷結果。

註 2：2019 年一月的時候，美國電視節目 Marketplace 的主持人 Charlsie Agro 和她的雙胞胎姐妹 Carly 把他們的檢體送到幾個知名的基因定序公司，想看看自己測出來的祖先是哪裡人，定序公司包括惹 AncestryDNA, MyHeritage, 23andMe, FamilyTreeDNA 和 Living DNA。沒想到結果出來後發現，不但每家公司的結果不一樣，而且 23andMe 測出來的是連兩姐妹的祖先都不太一樣。

Marketplace 把從 23andMe 得到的定序結果 raw data 給耶魯大學的電腦生物學家 Dr. Mark Gerstein 分析，結果兩姐妹的序列不意外的幾乎完全相同，99.6% 相同。那為什麼分析出來後的祖先卻不太一樣呢？兩人序列中最大的比例是義大利人(38%, 37%)，再來是東歐人(28%, 25%)，最大的差別在 Broadly European (13%, 6%)。23andMe 解釋說可能是運算法的關係，所以只要是一點差別都會出現不一樣的結果。

AncestryDNA 分析的結果則是兩姐妹主要來是東歐和俄羅斯(39%, 38%)，再來是義大利(27%, 29%)。MyHeritage 的結果是兩姐妹的祖先為巴爾幹人(Balkan, 61%)，再來是希臘人(19%, 20%)。這兩家分析的結果雖然不一樣，但是兩姐妹之間的祖先分佈比例是差不多的，幾乎一樣。FamilyTreeDNA 的結果則是兩姐妹有相當比例的中東血統(13-14%)，但另外兩家分析的結果卻是幾乎沒有中東。McGill University 的基因學家 Dr. Simon Gravel 說每家公司用的 reference panel 都不同，可能是造成分析結果不一致的原因。

註 3：其中一個合作者是 Geisinger，這個合作計畫是美國第一個，也是全世界最大的全基因體定序結合醫療(Personalized / Precision Medicine)的臨床實驗，相關文章請看此篇：個人基因體定序結合電子化病歷的未來。



Articles:

Helix / “Is Helix really sequencing for $80?” And other great questions from our ASHG workshop (Oct 2017)

MIT Tech Review / How to Spend $1,900 on Gene Tests Without Learning a Thing (Oct 2017)

MIT Tech Review / DNA App Store: An online store for information about your genes will make it cheap and easy to learn more about your health risks and predispositions (2016)

Nature / The rise and fall and rise again of 23andMe (Oct 2017)

Nature / 23andMe given green light to sell DNA tests for 10 diseases (April 2017)

Science / US regulators try to tame 'wild west' of DNA testing (Feb 2015)

Scientific American / 23andMe Is Terrifying, but Not for the Reasons the FDA Thinks (Nov 2013)