10月14日—加速破解人類基因組的人

1990年,由美國能源部和國家衛生研究院主導的國際人類基因組計畫正式啟動,預定花費30億美元,以15年的時間解出人類DNA所有30億個鹼基對。結果2000年6月26日這一天,美國總統柯林頓與英國首相布萊爾就共同向世人宣布:人類基因組計畫的初步草圖已經完成。

這項重要的里程碑能比預定時間提早五年達成(其實完整的人類基因圖譜要到2003年4月14日才完成),關鍵人物就是當時站在柯林頓右後方的克雷格·凡特(J. Craig Venter ),一位極具爭議性的生化學家暨企業家。

獨排眾議

凡特1946年10月14日出生於猶他州鹽湖城,1975年在加州大學聖地亞哥分校取得博士學位後,先到紐約州立大學教書,1984年加入國家衛生研究院。

「人類基因組計畫」啟動後,凡特認為傳統的DNA定序方法太過緩慢,主張使用更快速的「霰彈槍定序法」,也就是先將基因組打斷為數百萬個小片段,再根據小片段之首尾與其它片段首尾的重疊性,找出片段原來的順序。

這個方法雖然可以提升效率,但精確性卻頗有爭議,因此人類基因組計畫不願採用,寧可按部就班地穩紮穩打。凡特大失所望,於是在找到金主願意資助他後,便在1992年離開國家衛生研究院,創立基因組研究院(The Institute for Genomic Research,簡稱TIGR),要證明自己的方法能更快破解人類基因組。

自立門戶

凡特先研究基因組較少的流感嗜血桿菌,證明了霰彈槍定序法確實可行。但接著在專利歸屬與如何運用的議題上,卻與董事會意見不合,遂在1996年憤而求去。

「霰彈槍定序法」簡單示意圖。

過沒多久,凡特便獲得自動化定序儀器廠商珀金—埃爾默公司(Perkin-Elmer)金援,於1998年成立賽雷拉基因組公司(Celera Genomics),大手筆採購300台最新的自動化定序儀,宣稱兩年內就可全面破解人類基因組。

這個豪情干雲的宣告令人類基因組計畫的團隊大為緊張,因為這幾年他們已經解開了部分基因組,並公諸於世,賽雷拉也可取得這些資料加以運用,但賽雷拉卻不肯公開自己的發現,當然會率先達陣。

尤其此時人類基因組計畫已花費約19億美元,民眾若以為這個僅花費3億美元的程咬金只用了兩年時間,就完成他們的15年計畫,要如何向納稅人交代?於是美國政府出面協調,凡特迫於壓力,不得不同意和人類基因組計畫分享研究成果。

另謀他就

但如此一來,凡特不但失去「破解人類基因組第一人」的榮耀,公司原本計畫將資料賣給藥廠的商業模式也隨之破滅。柯林頓總統召開記者會的第二天,賽雷拉股價馬上重跌10%,到了2002年初更是一蹶不振,凡特因而黯然下台。

凡特本人倒未因此一蹶不振,他於2005年成立「合成基因組公司」(Synthetic Genomics),試圖利用基因改造的微生物,生產乾淨燃料和生化產品。不過2010年凡特又引爆各界議論,因為他宣布製造出史上第一個含有人工合成基因的單細胞生物,而且此人工合成基因可傳遞給後代。

2014年,凡特再和他人共同成立人類長壽公司(Human Longevity),致力於延長人類健康、高效品質的壽命。2018年,他同時辭去合成基因組公司與人類長壽公司的職位,全心投入於他在2006年所創立以自己為名的研究所。

個人化醫療

J.克雷格·凡特研究所曾於2007年公布凡特個人的完整DNA,呈現了來自他父親與母親的兩套染色體。這讓科學家第一次能直接比較同一個人體內,成對染色體之間的細微差異。

在此之前,主流學界認為人與人之間的基因相似度高達99.9%,即差異僅約0.1%。結果凡特的基因組顯示變異率接近0.5%,意謂著人與人之間的「獨特性」比過去估計的高出5到7倍。

凡特此舉也開啟了個人化醫療,可從自體基因發現疾病風險與適當療法。不過凡特還是未能因此打敗病魔,2026年4月他因治療癌症引發的意外副作用而住院,不久後便於4月29日不治過世,結束其充滿功績與爭議的一生。

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