拆解DNA隱藏密碼 一條頭髮破案 有難度!

文章日期:2020年08月31日

【明報專訊】電影中,一條頭髮、一個水杯唇印可以成為破案關鍵;而近年有很多基因測試產品,聲稱一抹口腔細胞便可驗500多個項目,包括疾病風險、性格特徵、天賦潛能等。一個唇印、一條頭髮,到底暗藏什麼信息?請來專家拆解當中的迷思。

■葉:葉社平(香港理工大學醫療科技及資訊學系教授及系主任)

■李:李天立(香港中文大學醫學院生物醫學學院副教授)

1. 憑一條頭髮、飲過的水杯,就可以做DNA鑑定?

頭髮須帶毛囊 一條未必夠樣本

葉:人體大部分細胞有一個細胞核,細胞核中有46條(23對)染色體,染色體由蛋白質與DNA(去氧核醣核酸)組成,而基因則是DNA分子的片段。飲過的水杯邊緣留下唇印沾有口腔細胞,可作為DNA鑑定樣本;至於頭髮則必須帶有毛囊,自然脫落或剪下來的頭髮不行。原因是核酸存在於細胞核內,但頭髮絲並沒有細胞核,只有頭髮根部的毛囊才有,可用來做DNA鑑定。技術上,一條頭髮都可以做DNA鑑定,但由於毛囊中的DNA數量少,檢測難度提升,至少有7至10條頭髮樣本較為理想。

抽血是臨牀上常見提取DNA的方法。血液成分包括血漿、紅血球、白血球、血小板,當中只有血漿和白血球含DNA。正常人每1毫升血液平均大約有800萬粒白血球,血漿含有小量游離DNA(cell-free DNA,cfDNA),是細胞之外的一類DNA。另一類細胞之外的游離DNA常用於母嬰檢查,以產前檢查為例,傳統是透過羊膜穿刺術(抽羊水)檢測胎兒有沒有遺傳病,但這種檢測存有很低的流產風險;現在發現母體血液含有極小量胎兒的細胞,可直接抽取母體血液來檢查胎兒的游離DNA。

2. 接受輸血後,體內會不會留有捐血者的DNA,因而影響日後基因鑑定結果?

移植骨髓 或影響血液DNA驗測

葉:大部分人輸血是輸入紅血球,體內只會短暫殘留捐血者小量的白血球。從血液中抽取DNA做檢測,是抽取白血球,因此即使接受輸血後,體內都不會有捐贈者的DNA。但接受骨髓移植的病人,要先將自身的骨髓細胞殺滅後,再移植捐贈者的骨髓,血細胞的始祖細胞會不斷分裂,取代患者原先的血球,重新造血,患者的血細胞會變成捐贈者的血細胞,血型亦會改變。因此,曾接受骨髓移植的患者,不建議用血液作基因檢測,以免影響檢測結果。而身體其他細胞仍然屬於患者本身,可用其他樣本類別做基因測試,例如尿液、唾液。

3. 基因測試是否可以預知未來,及早預防疾病?

非所有疾病可透過基因預知

李:基因檢測常用於找出遺傳病,或作為產前及新生嬰兒檢查,了解複雜遺傳病如糖尿病、冠心病形成,以及評估對藥物反應。現時有約3000多個單基因遺傳疾病(single gene disorders)可藉基因測試找出,例如唐氏綜合症。由於這些病的特質只受單一基因的變異影響,基因是「全有全無」(all or none),因此若從檢測者身上找到指定基因組合,已可確定他們患有此疾病,及早安排適當的治療。以地中海貧血為例,做基因測試可讓父母於決定生育前找出自己有沒有該病的隱性基因,避免子女因擁有兩個隱性基因,而患上地中海貧血。反之,受多種基因影響的疾病(complex diseases)如糖尿病、冠心病,因當中或涉及不同基因,單憑數款基因排序未必可估計疾病發展趨勢、何時會發病。

4. 坊間有基因公司,聲稱可驗測500多個項目,包括遺傳疾病風險、性格特徵、天賦潛能等,有何科學根據?

李:這些技術是以基因分型平台(genotyping)的方法檢測單核苷酸多態性(SNP)。人與人之間的基因大致99%相同,只有1%不同,而這些微小排序差別正正影響人的特徵,如頭髮曲直、耳垢乾濕等,亦是SNP研究的地方。SNP是基因組中的DNA位置或「標記」,所謂「可驗500多個項目」,其實是透過觀察DNA中500多個微小字母(即ATCG)的轉變,判斷不同的項目,如有沒有糖尿病風險。惟這類型檢測技術僅用一個字母轉變代表一個疾病未必足夠,因某些疾病可同時受多種基因影響,測試結果是否準確,要視乎有沒有足夠證據證實某基因組合與某疾病有關。

驗基因找天賦?商家扭曲概念

至於以基因驗出性格特徵、找出孩子天賦,「全世界只有香港會做」。在外國,同類型測試旨在找出天生有學習障礙的兒童,及早提供協助。要建立一個測試標準,需先做大規模的人口研究,找出相關基因。惟在香港,部分商家扭曲測試概念,只在對比樣本中查找有沒有學習障礙基因,而使用的也是外國人口研究結果。這類測試結果「唔可以證明佢一定叻」,加上孩子性格興趣同受後天因素影響,結果只可供參考。

葉:藝術潛能可能受環境因素影響,譬如父母從事該行業,環境令小朋友潛移默化。不排除性格受遺傳因素影響,但性格亦會因後天際遇而改變。假如基因測試顯示小朋友在某方面有天賦,但他卻沒有興趣,強迫他做未必是好事;又有些人覺得沒天分便放棄,但很多事情未試過不會知道結果。

文:姚穎彤、李祖怡

編輯:王翠麗

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