Статьи

Секвенирование генома - верный способ узнать о себе все: и хорошее, и не очень. Генетические предрасположенности и риски, интересные особенности и потенциальные болезни - определение нуклеотидной последовательности ДНК и последующая ее интерпретация расскажут больше, чем все известные на сегодняшний день анализы.

Результаты секвенирования - подробнейшая инструкция для врача по лечению конкретного пациента, призванная задать мировой диагностике умопомрачительный вектор развития. Ведь когда в одной «медкнижке» разом прописаны все болезни - и даже те, что себя еще не проявили - врачу остается только выбирать последовательно цели и лечить, лечить, лечить.

Почему же в таком случае ни у кого из нас нет на руках расшифровки собственной ДНК? Начнем с того, что полное секвенирование генома одного человека - процедура, по стоимости сравнимая с покупкой недорогой иномарки.

Стоит отметить, что с ценой за иномарку она поравнялась лишь сегодня. Десять лет назад на деньги, потраченные на расшифровку генома, можно было купить самолет. Это еще не все: построить в городе геномный центр стоит столько же, сколько стоит строительство моста.

Однако факт налицо - с развитием отрасли цены неуклонно падают. Радоваться, впрочем, рано: для того, чтобы «расшифроваться» в соседнем доме за «пять копеек», придется подождать еще пару десятков лет. И дело тут не только в деньгах - влияют и другие факторы.

Об особенностях развития российского рынка секвенирования наш корреспондент расспросил Валерия Ильинского, генерального директора компании «Genotek»- что из тех самых медицинских уникумов, которые уже сегодня предлагают своим клиентам услуги по расшифровке генома.

- Очевидно, что российская генетика развивается очень энергично. Стоит ли ожидать скорых прорывов - появится ли что-то совсем новое?

Генетика пошла по пути развития любой технологии: вслед за разрастанием «пузыря» ожиданий, который был вызван стремительным развитием отрасли, последовало разочарование - пузырь лопнул, интерес спал.

На сегодняшний день можно сказать, что генетика этот неприятный этап прошла и сейчас вновь начинает расти. При этом не стоит ждать космического роста, массы открытий и глобальных переворотов. Мы ожидаем постепенный рост, бурный, но без потрясений.

- А что насчет проблем, с которыми сталкивается генетика?

Если говорить о проблемах: люди разочаровались в генетике. В начале нулевых в воздухе витало ощущение, что генетика способна на все - классический случай завышенных ожиданий, которые, разумеется, не оправдались. Так получилось, что сегодня, когда мы готовы некоторые ожидания удовлетворить, люди уже перестали ждать. В этом заключается одна из проблем.

Другая проблема - технологическая. Просто так взять и расшифровать ДНК нельзя - это дорого, а стремительного снижения стоимости в ближайшем будущем не предвидится: дороги и оборудование, и реагенты, и сама технология. Разницу мы почувствуем лет через десять, когда технология выйдет на поток и стоимость секвенирования существенно упадает.

Не стоит забывать и то, что мы еще далеки от досконального понимания самой ДНК - и завтра мы не начнем понимать ее в два раза больше. Знания - как и технология - совершенствуются постепенно, и в области знаний счет также идет на десятилетия. Скажем, сейчас мы понимаем процентов тридцать, а через десять лет мы будем понимать, скажем, процентов шестьдесят.

- Может быть, мы будем понимать еще меньше, потому что объем того, что нужно понимать - увеличится?

Объемы данных на сегодняшний день огромны. Проблема в том, что эти данные попросту складируются - специалисты не успевают их обрабатывать. Когда я только начинал заниматься генетикой, работа выглядела по-другому: у меня была сотня нуклеотидов и целая неделя на их расшифровку - времени было вполне достаточно.

Сейчас же за день специалист секвенирует три миллиарда нуклеотидов. Обработать их он уже не успеет, так как прибавилось и количество клиентов - у тебя больше нет недели, потому что завтра уже следующий желающий.

- Что насчет кадров?

Здесь тоже свои трудности. Расшифровкой занимаются биологи. Интерпретацией - биоинформатики. Первых много, вторых - единицы. А ведь самая сложная работа как раз у вторых - биоинформатикам нужно, с одной стороны, знать биологию, с другой - программирование. Именно им приходится расшифровывать геном, и именно их сложно найти: рядовому программисту тяжело освоить молекулярную биологию и наоборот.

Так получилось, что мы нанимаем сотрудников и далее их под себя обучаем. Нам повезло - у нас маленький штат. Но мы, к сожалению, не встречали идеальных биоинформатиков «в природе».

- Может быть есть смысл готовить высококлассные кадры на государственном уровне?

Государству сейчас важна не генетика. Государству важно, чтобы «скорая» быстро приезжала. Генетика - это не сегодня. Это вопрос минимум 15 лет.

- Что тогда делать, когда результаты секвенирования есть, а человека, который смог бы это все расшифровать и, главное, понять, что с этим дальше делать - нет?

Раньше даже практика такая существовала: отдельные компании предлагали секвенирование, отдельные - интерпретации. Понятное дело, работало это плохо и стоило в два раза дороже. Подобные тесты слишком специфические - с ними не пойдешь в рядовую поликлинику.

Вскоре стало понятно, что интерпретацией должны заниматься специалисты из лаборатории, где проводилось секвенирование или же клиники, плотно сотрудничающие с такой лабораторией. В России, к сожалению, такого пока нет.

- Вы планируете как-то продвигать это в массы?

Мы стараемся продвигать генетические тесты в принципе, ведь спрос рождает предложение. Надо признать, в рамках российских реалий - это очень сложно.

Какой должна быть мотивация у среднестатистического россиянина, чтобы он сдал генетический тест? Который, на минуточку, далеко не каждый может себе позволить. Очевидно - это диагностика опасных болезней.

Пример: рак молочной железы, который секвенирование выявляет с высочайшей точностью. Огромное количество женщин носит в себе мутации данного типа, но тест делать никто не спешит. Почему?

Потому что, несмотря на наличие в России генетической диагностики, здесь все еще большие проблемы со следующей за ней ступенью - профилактической медициной. Врачи не смогут ничего сделать с результатами тестов, не смогут вылечить болезнь - это тупик.

- А что в остальном мире?

В остальном мире есть утвержденные протоколы для врачей, специальные «обучалки» и бесконечные повышения квалификации. Если согласно протоколу, женщине стоит пройти секвенирование, врач из США последует такому протоколу и отправит именно на секвенирование. Следовать протоколам, утвержденным ассоциацией врачей, которой ты принадлежишь - обязанность. В России протоколов нет, и следовать, соответственно, нечему.

- Вы что-нибудь предпринимаете на этот счет?

Мы пытаемся те протоколы, что используются в США, переводить и адаптировать под наш рынок - что, впрочем, не всегда получается из-за использования разных препаратов. Наша задача - внедрить данные протоколы в виде хотя бы рекомендаций, которые впоследствии могут быть подвергнуты дискуссиям и даже приняты на официальном уровне.

- Вы говорили про влияние спроса на предложение. Каков вообще спрос? Насколько растет?

В 2010 году в России геном не секвенировали вообще. Можно было расшифровать одну маленькую мутацию, которую преднамеренно выбрал врач, но не целый геном. На сегодняшний день тест сдали около 10-20 тыс. человек. Причем, многие россияне сдавали тесты, путешествуя по миру - в частности в США.

Наша история очень похожа на историю развития секвенирования в США, но с десятилетним отставанием. Там наблюдался такой же медленный и неуверенный рост, а к сегодняшнему дню геном просеквенировали уже 5 млн человек. И большинство из них - ради «фана». Это же ждет и Россию.

*  *  *

Будем надеяться на победу положительных прогнозов над отрицательными, и ускоренный ход времени - все-таки обещанные 10-20 лет пока не за горами. Но пока момент существенного прорыва в генетике, мы воспользовались приглашением посетить ее сердце - лабораторию, где происходит непосредственно секвенирование.

Лаборатория «Genotek» не отличается внушительными размерами - увеличение потока здесь достигается не количеством сотрудников, а повышением скорости секвенирования. В лаборатории три зоны: комната для выделения ДНК - она же «чистая».

Далее - «грязная» комната: очищенная ДНК здесь готовится к анализу. И последняя - комната с приборами, где и проводится расшифровка генома.

Для максимальной защиты образцов от смешивания их движение по комнатам производится исключительно в одну сторону. Сюда добавляется и искусственно созданная разница в давлении воздуха в каждой комнате - вместе с образцами в нужном направлении движется и сам воздух.

«Чистая» комната - это холодильники для хранения образцов и боксы для выделения и защиты образцов ДНК друг от друга.

Сотрудники лаборатории заранее рассматривают все поступающие образцы как патогенные, поэтому боксы призваны защищать в буквальном смысле всех от всего. Операции по выделению ДНК производит робот - его скорость превышает человеческую в четыре раза, поэтому в стандартных операциях замешан именно он.

Взять и впихнуть ДНК в прибор - нельзя, и в «грязной» комнате производится ее предварительная подготовка. Роботы здесь не работают - пока только люди.

Производительность одного человека в рабочем боксе - несколько сотен образцов в месяц. Робот обещает выдавать тысячи образцов в неделю - осталось только закупить полезного работника.

Приборы ждут в третьей комнате. Первый - секвенатор - буква за буквой читает ДНК. Полный геном поддается ему за сутки - для его расшифровки он и используется, то бишь он - всеядный в генетическом плане.

Второй - микрочиповый сканер - для выборочного анализа мутаций. На одном чипе располагаются 24 образца, в каждом из которых - полмиллиона генетических маркеров.

По словам Валерия, точность теста определяется 99% и долями процента - для трех миллиардов нуклеотидов это весьма неплохо. Стоят приборы прилично - за секвенатор, например, производители попросят 1,5 млн долларов.

Себестоимость полного генома - четыре-пять тыс. долларов, а тестов помельче, скажем, на основные полсотни известных опасных мутаций - около 200 долларов США.

Последнее обещает быть самым популярным, важно только, что будущие клиенты понимали пределы возможностей технологии и не ждали чуда. Да и пресловутые 10-20 лет пролетят быстрее, чем давным-давно сделал свою сложную работу самый первый секвенатор.

Беседу вела Дарья Гревцова