科學前沿
作者：王小蓧
人類基因組計劃完成之後，基因研究的方向轉到個人基因組的研究上來。迄今，研究人員已經為一些具體的個人描繪了他們的基因組，例如美國的基因專家克雷格·文特爾、1962年諾貝爾醫學獎得主詹姆斯·沃森和一位中國人（暫未透露姓名）。現在，美國一對孿生兄妹諾亞和亞曆克茜的個人基因組也被描繪出來。
從個人基因組查病因
個人基因組是否有用，用處何在？首先，個人基因組可以確定一個人來自何方，也會揭示人的進化曆程。其次，個人基因組對於治療疾病和保健有重要作用。
今天，諾亞和亞曆克茜的基因組描繪就體現了個人基因組的一個重大作用—治病救人。因為這對孿生兄妹的基因組為治療他們的疾病提供了線索和方法，讓他們恢複了健康。這是今天個人全基因組測序的一個巨大成就。
諾亞和亞曆克茜是雙胞胎兄妹。兩年前，13歲的亞曆克茜患了一種疾病，會因咳嗽和難以呼吸而猝死。她的父母非常擔心，因此在她的屋子安裝了一個嬰兒監控器，以便能確認她在晚上還活著。亞曆克茜常常劇烈咳嗽並嘔吐，而且持續時間長。每天她不得不靠注射腎上腺素來維持呼吸。醫生也不能確診她的病因究竟是什麼。
亞曆克茜所患的疾病並非隻是咳嗽和呼吸困難，她還患有更嚴重的疾病，而且是兄妹倆都有病。他們從小就被診斷患有一種遺傳病，稱為多巴反應性肌張力障礙（DRD）。這是種具有獨特臨床表現的遺傳性運動障礙性疾病，呈常染色體顯性或隱性遺傳，患病後，會導致人的行動異常。
亞曆克茜幼年時表現出嚴重的咳嗽和呼吸困難時，家人和醫生並沒有把她的這些症狀與多巴反應性肌張力障礙聯係起來，因為這似乎是毫不相關的兩種疾病。但是，由於亞曆克茜的父母都從事的是生物醫學信息和基因測序的工作，因而懷疑亞曆克茜的病與遺傳有關。亞曆克茜的父親喬是加利福尼亞州一家生命技術公司的信息主管，喬的公司與美國休斯敦貝勒醫學院人類基因組測序中心有合作關係。於是，喬和妻子雷塔達成一致意見，請貝勒醫學院人類基因組測序中心為兄妹倆進行個人基因組測序。該中心主任理查德·吉布斯等人為亞曆克茜和諾亞進行了全基因組測序。
複雜的病因
理查德·吉布斯等人對這對雙胞胎進行全基因組測序後，把他們的基因組與其父母的基因組進行了對比，發現了三個可能是致病原因的基因。但是最終確認致病基因是這對雙胞胎攜帶的一種叫做墨蝶呤還原酶（SPR）的突變基因。如果這一基因突變，會誘發多巴反應性肌張力障礙。
亞曆克茜和諾亞兩人都繼承了墨蝶呤還原酶基因的兩個變異副本。一個副本來自母親，另一個來自父親。來自母親的基因突變是無義突變，即無法從信使RNA那裏讀取到生成正常蛋白墨蝶呤還原酶的信息。而來自父親的基因突變是錯義突變，這會導致基因編碼的改變，從而引起蛋白質的性質改變。而且，墨蝶呤還原酶基因發生變異後不僅會導致體內多巴胺的減少，也會導致其他兩種神經遞質—五羥色胺和去甲腎上腺素的減少或缺失。這些神經遞質的缺乏便導致了亞曆克茜和諾亞的行為異常。
痛苦的治療的曆程
亞曆克茜和諾亞出生於1996年，在他們出生後不久，比裏夫婦就感覺孩子的行為舉止有些異常。比如，亞曆克茜和諾亞會產生腹絞痛，一天要嘔吐好幾次。
在亞曆克茜和諾亞兩歲時，情況更是糟透。他們被診斷為腦性癱瘓，後來證明這是一次誤診。父母對他們投入了更多的精力和時間進行治療。治療也獲得了一定療效，這對雙胞胎的病情似乎得到了控製。然而，在5歲半的時候，雙胞胎的病情又開始惡化。亞曆克茜的眼珠開始上翻，手也無法正常下垂；諾亞則是一天24小時不斷嘔吐。他們甚至無法像正常人一樣走路、說話。
為了徹底治愈兩兄妹的病，母親雷塔在網上查閱了大量信息，得知這種病類似瀨川病，實際上就是多巴反應性肌張力失常。這種病也有好幾個名稱，如遺傳性進行性肌張力失常（HPD）、瀨川病、多巴反應性波動性肌張力失常、少年遺傳性肌張力失常-帕金森症等。這種病最初的症狀是馬蹄內翻足和由於下肢肌張力不全造成的步態異常。隨著病情的加重，患者還會出現四肢僵硬，運動遲緩，麵無表情，半數病人出現震顫。有些患者僅在午後有行走困難和疲勞感，寫字握筆略久會產生書寫痙孿。
2001年，雷塔送亞曆克茜和諾亞到美國密歇根大學神經學教授約翰·芬克那裏就診，後者診斷兄妹倆患的就是多巴反應性肌張力障礙。也因此對兄妹倆對症治療使用了小劑量的治療多巴反應性肌張力障礙的藥物—左旋多巴。治療後一年，兄妹倆的症狀緩和了許多，他們也能像正常孩子一樣上學和玩耍，還能參加體育活動，如踢足球和跑步等。