Изучение генов поможет в поимке преступников и лечении пациентов
Пандемия COVID-19, безусловно, придаст импульс развитию генетических технологий во всем мире. В России при участии Курчатовского института создается "Национальная база генетической информации". Соответствующее поручения Владимир Путин подписал 4 июня. А первых результатов президент ждет уже к октябрю. В перспективе генетические исследования изменят многое в нашей жизни. Медицина и подходы к лечению пациентов станут более персонализированными. Геномные технологии будут широко использоваться в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Национальная генетическая база поможет и в поимке преступников.
Нет более азартных коллекционеров, чем генетики. На этих полках – 17 тысяч живых промышленных микроорганизмов. Будущее биотопливо и невиданные полимеры. Идет их перепись. А в коллекции Института Вавилова – 300 тысяч растений и семян. Больше ста лет их собирали как гербарий, сейчас каждому виду выписывают ДНК-паспорт. В России идет масштабная работа по созданию Национальной базы генетической информации. Это поручение президента и необходимость для страны.
У каждого времени свои вызовы. Когда-то стране был необходим атомный проект, потом были космическая гонка и НТР. И вот XXI век – век генетики, и снова на передовой – теперь уже генетического проекта – Курчатовский институт. Именно здесь – самые новейшие исследования. Именно сюда будет стекаться генетическая информация со всей России.
Когда-то, во времена печально известной "лысенковщины", здешние физики фактически спасли отечественную генетику. Спрятали гонимую науку за завесой ядерной тайны. С тех пор исследования ДНК стали обыденностью. Свои, но обособленные коллекции есть у научных центров по всей стране. Настало время собирать данные.
"Таких коллекций у нас десятки. Фактическим это и есть база, банк генетических данных. Вопрос только в том, что у нас аналоговый организмы лежат в банках, а теперь надо это оцифровать", – сказал Михаил Ковальчук, президент НИЦ "Курчатовский институт".
Работы много, не на один год. Но и выгода специалистам уже очевидна. Ученые получат доступ к сотням тысяч геномов животных и растений. Единая база позволит селекционерам не начинать каждый раз работу с нуля, а пользоваться поддержкой банка данных.
"Нам сегодня нужны новые сорта растений, новые сорта животных. Вы видите, как климат меняется. Мы должны создать технологические платформы, чтобы быстро реагировать на эти изменения, в кратчайшие сроки выводить сорта пшеницы, картофеля, чего угодно", – пояснил Максим Патрушев, заместитель руководителя комплекса НБИКС-природоподобных технологий Национального исследовательского центра "Курчатовский институт".
Новые горизонты открываются и перед врачами. Все чаще начинает звучать термин "персонализированная медицина" – это когда одинаковые болезни у разных людей и лечат по-разному.
"Знание генома дает возможность конкретно определить склонность человека к той или иной болезни, правильно подбирать лекарства, корректировать генетические сбои. Я часто привожу такой пример, как гемофилия. Это болезнь несвертываемости крови, передаваемая по женской линии, а болеют ею мужчины. Детальное знание поломки генома, возможность его исправить – это крайне важно", – подчеркнул Михаил Ковальчук.
"Генетическая информация содержит в себе довольно большой объем сигналов о том, какие проблемы со здоровьем могут быть. Но чтобы эти сигналы вычленить, нам нужны большие данные, нужны даже не тысячи, а миллионы людей, у которых их генетическая информация привязана к карте", – отметил Денис Ребриков, руководитель Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины РНИМУ имени Пирогова.
Парадокс, но путь к здоровью каждого лежит через изучение здоровья миллионов.
"Едина база нужна потому, что мы должны переходить в эпоху больших генетических данных. Искать закономерности можно только в очень больших информационных пространствах", – сказал Николай Колчанов, директор Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН.
По оценкам специалистов, свои гены на исследование представило чуть меньше 1% россиян. Анализ – элементарный, сдать его можно даже на дому и отправить курьером в лабораторию. Обычно это любопытство, ведь интересно узнать, откуда твои предки. А если кто-то из родственников сдавал анализ, можно найти даже десятиюродных братьев. Отдельное исследование показывает ту или иную предрасположенность к болезням. Такие ДНК-тесты могут изменить онкологию.
"Если мы посмотрим на молекулярные механизмы развития опухоли, у каждого пациента будут свои особенности, и они могут оказаться слабым звеном опухоли. И если мы эту особенность увидим, то можем ударить именно по этому слабому звену и более эффективно вылечить человека", – уверен Максим Патрушев.
Тем же коронавирусом кто-то заражается, а кто-то – нет. А половина инфицированных переносит болезнь бессимптомно. Почему? Тоже дадут ответ массовые исследования генов. Для точной выборки нужна база с ДНК-анализами хотя бы 10% россиян. Информация эта – персональнее некуда.
"Никаких персональных данных в базе не будет, там не будет содержаться геном, а рядом приписка: "Иванов". Для биологии и медицины как науки не важно, как зовут и какой номер паспорта у генома. Нам важна биологическая информация", – подчеркнул Максим Патрушев.
И в отличии, к примеру, от анализа крови ДНК-анализ сдается раз и на всю жизнь. Информация, которая позволит быстрее создавать вакцины и лекарства. И окончательно превратит генетику в прикладную науку, улучшающую жизнь.