编者按:最近,通过血液测试来检测癌症的技术似乎很火,做这件事情的初创公司也纷纷获得了大量投资。简简单单的一个血液测试就能发现癌症,这对公众而言必然是有着莫大的吸引力。然而,事情真的这么简单吗?恐怕未必。资金充足的创业公司Freenome、Grail说,他们正在进行早期癌症筛查检测。他们对自己想法背后的科学理论知之甚少——许多科学家对他们的产品持怀疑态度。Stephanie M. Lee在 Buzzfeed 上发表文章,认为有些血液检测技术并不可信,这一技术面临的问题也很多。
硅谷创业公司正在加速开发一种血液检测癌症的方法。很多科学家认为几年之后就可以投入使用了。
这是一场由风司资助的数亿美元的高风险竞争。获胜者可以帮助数以百万的患者在癌症出现症状之前对抗癌症。这样可以大幅度提高生存率。
这个想法是这些公司在他们的网站、融资文案以及科学会议上所假设出来的,而投资者正在资助这些想法。
Freenome成立于2014年,并于上个月从Andreessen Horowitz风司、Peter Thiel的创始人基金、Alphabet的风司GV处共筹集到了6500万美元。Grail是Freenome最着名的竞争对手之一。该公司是2016年从DNA序列巨头公司Illumina中分裂出来的。并从Bill Gates和Jeff Bezos那里融到了令人瞠目结舌的10亿美元的资金。另一名竞争对手Guardant Health已经融到了将近2亿美元。
但是到目前为止,这些公司几乎都没有详细介绍,他们将如何创造一个可以让我们从根本上应对癌症的方法。
Freenome的首席执行官****************联合创始人Frederick Otte在2016年4月向Fast Company表示,当文章在科学杂志发表后,测试将在九个月之后进入市场。2016年6月,他写了一篇博客文章,声称结果将会“很快”出现。但是截止到今天,什么也没有发生。Otte告诉BuzzFeedNews,他的工作人员仍在进行临床试验,并会在我们准备好之后再公布结果。(尽管在新闻界、公司和科学会议上有很多人反对他,Otte还是向BuzzFeed News承认了他没有博士学位的事实。)
Grail和Guardant也没有发表任何调查结果,尽管他们的管理层表示他们有意向发布。
同时,癌症的研究人员说,进行这种测试在科学和逻辑的层面上都是很难进行的。新生肿瘤的标记物有时会流入血液中,但通常状况下不会。而且每个人的“生物标志物”不同,同一个人的标记物每个月也会不同。此外,可靠的数据需要在严格临床试验中收集几年,甚至更长时间。
“这不是星际迷航,这需要我们快速取样,然后告诉你得了什么的疾病并如何治疗。”洛杉矶City of Hope医疗中心癌症生物学、助理教授Jeremy Jones告诉BuzzFeedNews。
毫无疑问,这样的测试是革命性的,会给发明家带来巨大的社会和经济回报。
“早期检测非常有吸引力。因为如果你能早日发现癌症,治愈率也会提高。”华盛顿大学癌症创新中心的主管、血液专家Tony Blau告诉BuzzFeedNews。
就像Theranos的投资者希望医生可以从几滴血液中测试出人体的所有情况一样(这个90亿美元市值的创业公司在经历了管理层的失误之后,现仍在挣扎),硅谷现在希望可以让大家尽早地筛查出癌症。
血液检测早期癌症将比目前的“组织活检”(医生用针头进行手术,来抽取潜在的癌组织)诊断方法要好得多。只取几滴血的测试肯定会更便宜,检测可以更频繁并且伤害性要小。高度准确的检测也将优于如今的非侵入性检测。例如,X光检查的假阴性(他们忽略了五分之一的乳腺癌)和假阳性的(十年时间每年都检测的女性总体中,有一半都被误诊了)比率都很高。
科学家早就知道,癌细胞的一部分DNA会经常流入血液。在过去几年中,由于DNA测序技术的进步,这些位点的改变更容易被检测出来。
Guardant已经进行了一部分试验:使用癌症患者血液中的这些DNA位点来检测癌症,或者可以通过个性化治疗来对待某些突变。
但到目前为止,还没有精准可靠的商业测试,可以为处于疾病早期且未被诊断出的人们做这一点。这也是Freenome及其竞争对手的远大目标。
斯坦福大学肿瘤学家Ash Alizadeh说,“由早期肿瘤脱落的DNA占患者血液中所有DNA的0.1%。”Ash Alizadeh曾帮助医生开发和销售监测肿瘤的反应到治疗的技术。“对于一些肿瘤,例如那些从大脑中开始的肿瘤。即使在几十毫升的血液中,都不可能检测到他们的DNA,”他补充道。
“浓度非常低,”Alizadeh说。 “早期检测需要克服这一困难。”
即使测试方法能够检测到血液样品中的每一个DNA,这样还是不够。 Alizadeh说,机器通常会产生假阳性,因为那些外观类似癌症、具有欺骗性的细胞团。例如不会变成黑色素瘤的痣或不会变成结肠癌的结肠直肠息肉。
华盛顿大学的Blau说:“我们是否知道这些致癌因素会威胁到病人的生命? 答案是不,我们不知道。”
另一个障碍就是要搞清楚我们需要寻找的DNA序列。Blau指出,同一个病人体内的癌细胞基因序列是不同的,甚至同一个肿瘤内的也不同。
即使这种测试方法在实验室中可行,但把它投入生产仍需要数年时间。“你必须测试数千名患者,等待足够长的时间。等待测试样本中的一部分人得了癌症,一部分人死于癌症,才能真正评估出一项新的筛查是否有用。”斯坦福大学放射肿瘤学教授Max Diehn告诉BuzzFeed News。(他还咨询了Roche,Roche拥有与Alizadeh共同研发的技术。)
Grail的第一步计划是招募至少7000名未治疗癌症患者和3000名无癌患者,进行多中心的临床试验。这将于2016年8月开始,2022年8月结束。
科学家希望了解两组血液样本中的分子差异,以及疾病发生发展的过程。Grail在与Illumina(全球DNA测序机的主要供应商)的联系方面具有优势。Illumina期望Grail成为“Illumina的最大客户之一”。
Grind首席执行官Ken Drazan告诉BuzzFeed News,“我们希望随着时间的推移,我们可以开发出这样的技术,让所有患有癌症的人都可以被早日诊断出来。”
另一方面,Guardant认为,从35000个癌症样本中获得的知识可以帮助我们了解疾病发生的过程。董事长AmirAli Taz说,除了研究肿瘤的DN段之外,公司正在研究肿瘤引起的其他化学变化,这被称为“表观基因组”变异。Guardant正在进行各种规模的临床试验,包括高危患者和癌症幸存者。一位女发言人说没有预计完成日期。
同时,Freenome正在利用来自加州旧金山、加利福尼亚州圣地亚哥、马萨诸塞州总医院以及其他诊所的患者血液样本来测试其技术。对于一些样本,Freenome试图预测患者是否进行过癌症诊断。其他样本来自仍在追踪的、但尚未被诊断的患者。总而言之,Freenome计划测试“成千上万”的样品,尽管Otte拒绝透露迄今为止已经进行过多少测试。他仍然声称,这些数据将在商业销售之前发表到科学杂志上。
据报道,Freenome的首席执行官,在对风险投资公司(也投资了BuzzFeed)提供的五种血液样本进行了盲测后,才吸引到它的主要投资者Andreessen Horowitz。Otte在去年写道,公司对样品做出了正确的分类。其中两个样本正常,另外三个是得癌的。公司还准确地标记出了细胞来自疾病的哪一阶段。 Otte写道,虽然三个样本中的两个来自癌症晚期患者,但还有一个是来自处于癌症第一阶段的病人。这表明该检测可以在看起来健康的人身上检测出早期癌症。
在二月的旧金山会议上,Otte与科学家观众们分享了一些引人注目的数字。根据Otte随后确认的摘要显示,Freenome在检测351个样品是否有前列腺癌时的准确率超过了95%。
斯坦福大学的Diehn表示,如果Freenome的测试敏感度和精确度真的像所说的一样,那将是非常惊人的。
Alizadeh表示,没有足够的信息显示为什么这项技术如此的高效。他通过电子邮件说,“对于任何测试,特别是临床测试,解释精度需要知道出错率。”
Diehn也持有相同的观点,没有足够的信息来评估Freenome的说法。 “当出现一个不同凡响的结果时,科学家有责任为此提供证据(强有力的证据、支持性的证据)。”
在演讲中,Otte还表示,Freenome检测乳腺癌、前列腺癌、肺癌和结直肠癌的四个发展阶段的平均准确率为97%,包括第一阶段。但是样本总量未知。
Diehn说:“如果他们说可以根据血液测试来判断病人处于癌症的第几阶段,那几乎是不可能的。”
Diehn说,肿瘤的阶段是由肿瘤的扩散程度决定的,这通常需要影像和病理检查。有时,肿瘤第一阶段和第二阶段之间的唯一区别是稍大一点,或扩散到了一个淋巴结。
根据同去参加演讲的Jones说,Otte表示Freenome可以判断一例前列腺癌是属于侵袭性的还是低风险的。Otte对BuzzFeed News表示,技术可以检测到“早期迹象”,但这项技术仍处于开发阶段。
Otte承认,所有这些结果需要在大型临床试验中得到验证。 “我们需要确保得到了自己想要的数字,然后向世界证明我们的测试是安全并且运行顺畅的。”
Jones表示,Otte的谈话给他留下了深刻的印象,但是“我们如何知道这是真实的?”。他理解Freenome不想在产品完成之前就把技术细节暴露给对手。但是这样的选择,他说,“会让科学界难以了解它的有效性”。
Diehn更直截了当地说:“他们这样说,可能是因为他们进行过不错的测试,或者可能他们没有真正的数据,而只是试图让我们听起来真实。”
Otte表示,Freenome的测试不仅可以检测到肿瘤DN段。而且可以了解到,通过DNA的变化,表明“肿瘤的存在/不存在时免疫系统的反应情况”。Freenome的机器学习平台推测,在这些不明确的免疫学特征和癌症之间,会有意想不到的联系,Otte说。
Jones说,这样说来是有道理的,因为免疫系统会对异常增长的早期做出反应。但是,“免疫系统会很明显地对癌症以外的事情做出反应,”他补充说。 “如果患者服用抗生素会怎样?如果他们有病毒或细菌感染会怎样?那些是否会干扰癌症的检测?”
与Guardant和Grail不同,Freenome的董事会没有临床或科学顾问。Otte在上个月写道,公司正在发展阶段。
Andreessen Horowitz的合伙人、Freenome的董事会成员Vijay Pande表示,该公司正在扩大其分析能力,这就不仅仅局限于肿瘤的DNA了。 “从根本上讲,我们需要一个整体的规划,从而知道通过你的血液可以得到你身体变化的什么信息。”他告诉BuzzFeed News。
Pande承认,现有的论文没有关于Freenome方法的描述,但这是因为它的计算方法非常先进。Freenome正在高效地创造新知识。前斯坦福计算生物学家说:“这是新的领域。 20年内不可能完成。”
这项技术是否能够实现?让我们拭目以待吧。愚愚学园
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