Поиск - новости науки и техники

Секвенатор по-русски. Отечественные устройства позволят лучше и дешевле разобраться с геномом человека.

Что нужно, чтобы Россия могла выпускать собственное, причем более совершенное и дешевое, оборудование для определения (секвенирования) полного генома человека? Когда появятся наши секвенаторы и смогут ли они составить конкуренцию импортным? Эти вопросы волновали участников состоявшегося в Государственной Думе круглого стола “Разработка отечественной технологии полупроводникового геномного секвенирования”.
Организатором выступила фракция Либерально-демократической партии, что несколько удивило часть приглашенных на эту встречу. Прояснил ситуацию ведущий круглого стола, он же – председатель Экспертного совета по актуальным социально-экономическим и научно-техническим проблемам фракции ЛДПР в Госдуме академик РАЕН Владимир Лисичкин. По его словам, с просьбой помочь решить возникающие проблемы к лидеру партии Владимиру Жириновскому постоянно обращаются представители различных научных и технических организаций, которых беспокоит, что мощный потенциал, наработанный нашей страной в течение многих десятилетий, разрушается и перетекает за рубеж. Понимая важность восстановления и развития интеллектуальных ценностей России, руководство партии решило создать систему специализированных круглых столов, которые собираются уже четыре года. Их цель – не просто побеседовать о проблемах науки. Эти встречи – своеобразный канал связи между авторами новейших разработок и высшими лицами государства. Раз в месяц, при встрече Президента России и премьера с представителями ведущих партий, Владимир Вольфович вручает руководителям страны письмо с предложениями экспертного совета, основанными на итогах работы круглых столов. Как заверил Владимир Лисичкин, результаты этого налицо: многие разработки получили государственную поддержку, нашлись инвесторы проектов. Причем от авторов не требуется членство в ЛДПР, политические взгляды вообще не обсуждаются.
Корреспондент “Поиска” побеседовал с участниками встречи: ученым секретарем Института биохимии и физиологии микроорганизмов (ИБФМ) им. Г.К.Скрябина РАН, доктором биологических наук, профессором Татьяной Решетиловой и генеральным директором ООО “Гамма” из Зеленограда Михаилом Гуторовым. Они рассказали о том, что представляют собой современные секвенаторы и как обстоит с ними дело в России.
Татьяна Решетилова: – Секвенаторы – это аналитические приборы, предназначенные расшифровывать информацию о первичной структуре ДНК, определять ее нуклеотидную последовательность. Все они сегодня импортные, в основном производства США. В нашей стране таких приборов около 40, более 30 из которых оптические, на флуоресцентных метках. Более современные, полупроводниковые секвенаторы американского производства стоят десятки тысяч долларов. Понятно, что большинству российских учреждений такие приобретения не по карману. Другая проблема – дороговизна расходных материалов и реактивов, которые выпускаются производителями секвенаторов, из-за чего значительная часть этих устройств используется лишь эпизодически. Такая ситуация называется технологической зависимостью.
– Можно ли оценить количественную потребность России в секвенаторах?
Т.Р.: – Потребность в таком оборудовании, безусловно, большая. Секвенаторы нужны не только научным учреждениям, но и в криминалистике для решения проблем биобезопасности, и, конечно, каждому медицинскому диагностическому учреждению как стандартное лабораторное оборудование. Если говорить о количестве, то это тысячи и даже десятки тысяч.
– Надо полагать, отечественные секвенаторы будут значительно дешевле импортных аналогов?
Михаил Гуторов: – Да, но не только это является целью проекта, который вынесен на обсуждение круглого стола. Мы планируем достичь более высокого уровня полупроводникового секвенирования, максимально возможных характеристик по рабочему циклу и производительности комплекса в целом, точности восстановления первичной нуклеотидной последовательности исследуемой ДНК. Необходимо также отработать методики удобного использования полупроводникового комплекса секвенирования, подготовить специалистов.
Участвовать в проекте будут ученые Пущина, Зеленограда, Саратова, Москвы. Биотехнологическую платформу составят институты Пущинского научного центра РАН: ИБФМ, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, филиал Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН.
Технологической базой разработки электронной части проекта станут Национальный исследовательский университет “МИЭТ”, Зеленоградский инновационно-технологический центр, предприятия электронной промышленности Зеленограда.
Решение биоинформационных задач обеспечат специалисты Саратовского центра информационных технологий и Саратовского государственного технического университета им. Ю.А.Гагарина.
Началом большого проекта, можно сказать, стала ФЦП “Научные и научно-педагогические кадры инновационной России”. За 3 миллиона рублей, выделенных в рамках программы, были проведены важные исследования, получены первые уникальные результаты. Самое главное – создан творческий коллектив. Ученые поняли, что они сработались и могут вместе решать масштабные задачи.
Реализация проекта способна повлиять на качество жизни большинства граждан России, значит, основным заказчиком должно выступить государство. Поэтому естественным был выход на Экспертный совет фракции ЛДПР, кстати, единственной политической партии, имеющей подобное подразделение. На предварительное исследование вопроса ушло около полутора месяцев, прежде чем был организован этот круглый стол.
Выступая перед его участниками, председатель Пущинского научного центра РАН академик Анатолий Мирошников напомнил, что первый геном человека был прочитан 10 лет назад. Однако можно считать, что работы в этом направлении только начинаются и их значение трудно переоценить. В Китае, где Анатолий Иванович недавно побывал, используются три тысячи секвенаторов, в основном американского производства. Несмотря на предприимчивость китайцев, им пока не удалось создать собственный аналог. Россия, учитывая возможности представленного проекта, к этому ближе.
Директор ИБФМ член-корреспондент РАН Александр Боронин обратил внимание на то, что метод секвенирования позволит не только успешно и очень точно определять различные патологии, в том числе наследственные, предрасположенность к тем или иным недугам, но и быстро распознавать вирусы, микроорганизмы, а также их мутации.
Основными стали выступления руководителей проекта, доктора химических наук, профессора Анатолия Решетилова и генерального директора ООО “Гамма” Михаила Гуторова. Они объяснили, почему предлагают именно полупроводниковый способ секвенирования. Дело в том, что благодаря ему появляется возможность прочитать геном человека за сутки. Производительность рабочего цикла прибора, использующего этот метод, – более одного миллиарда восстановленных пар нуклеотидов, а точность предоставляемой информации – 99,5 процента.
При разработке отечественного полупроводникового секвенатора будут использованы новые материалы, прогрессивные методы иммобилизации ДНК, алгоритмы секвенирования и способы измерения сигналов. К слову, разработки уже имеют два патента.
Авторы проекта предложили также дополнить закон “О государственной геномной регистрации в Российской Федерации” разделом о добровольном секвенировании генома новорожденных, его безопасном хранении и применении под контролем государства.
Поддержать авторский коллектив пришли в Госдуму многие коллеги разработчиков, потому что предлагаемый на обсуждение проект действительно своевременный и стратегический. Заместитель директора Института биохимии им. А.Н.Баха РАН Борис Дзантиев напомнил, что работа секвенатора основана на революционных открытиях. Если бы 10 лет назад где-то прозвучало, что в недалеком будущем можно будет всего за один день прочесть геном человека, то такая информация была бы воспринята как фантастика, вроде полета в другую галактику. А сегодня существуют методы, подходы, технологии, которые реально позволяют это сделать. Вскоре медицина станет персонифицированной. Посетив медучреждение, человек будет получать не только электрокардиограмму, анализ крови, но и карту своего генома. Такие карты дадут медикам принципиально новые возможности в лечении людей.
Так все-таки быть или не быть отечественному секвенатору? Работа в этом направлении продолжается. На очереди – заключения экспертов и… политиков.

Фирюза ЯНЧИЛИНА
Фото автора

Нет комментариев