Неотъемлемыми составляющими современной медицины и биологии являются биобанки – центры сбора, хранения и обработки различных типов биологических образцов – и биочиповые технологии, позволяющие исследовать свойства специфических биологических молекул. Сана Кагермазова, проектный менеджер Кластера биологических и медицинских технологий Фонда «Сколково», рассказывает о том, зачем нужны биобанки, как перестать зависеть от импорта в фармацевтике и кто развивает биочиповые технологии в России.
Сана Кагермазова, Фото: Sk.ru
Биобанки для исследований и клинической медицины
Прогресс биотехнологий, или «биотехнологическая революция», основан на целом ряде факторов: одним из важнейших из них является создание около 20 лет назад и последовательное развитие во всем мире сети биобанков, считает Сана Кагермазова.
«Биобанки являются важнейшим инфраструктурным звеном исследовательской работы не только на фундаментальном, но и на трансляционном, и клиническом этапах биомедицины, – подчеркивает эксперт «Сколково». – Ни компьютерное моделирование, ни эксперименты с модельными организмами никогда полностью не заменят работу ученых с биообразцами: никакой иной возможности разрабатывать лекарственные средства и методы диагностики просто не существует».
В зависимости от задач биобанки бывают исследовательскими и клиническими. Биообразцы в них должны быть собраны в соответствии с законом, этикой, с соблюдением всех требований, предъявляемых к пробоподготовке, транспортировке, лабораторной обработке и хранению, они должны быть максимально полно охарактеризованы и ассоциированы с максимально возможным объемом клинической и лабораторной информации. Исследовательские биобанки обеспечивают ученых материалом для активного ведения научной работы: биообразцами разных типов и форматов. Клинические – обеспечивают клиническую медицину, предоставляя другие биоматериалы – субстраты трансфузий, трансплантаций, клеточной терапии.
По словам Саны Кагермазовой, главными непосредственными результатами работы биобанков являются идентификация функций генов, установление связей генов с заболеваниями, идентификация и валидация биомаркеров, новых терапевтических и диагностических мишеней. Кроме того, исследовательские биобанки позволяют радикально сократить время исследовательских этапов в ходе создания лекарственных средств (в том числе новых классов препаратов) и разработки методов лечения, диагностики, прогностики и мониторинга заболеваний. В то же время клинические биобанки способствуют глубокому внедрению в клиническую практику высокотехнологичных методов лечения заболеваний.
Биобанки различаются по профилю работы (популяционные биобанки, биобанки различных заболеваний и групп заболеваний, смешанные), по принципам подчинения, по назначению, по принципам организации, по уровню (институтские, региональные, национальные), по объему, по форматам хранения биообразцов, и по некоторым другим параметрам.
«Существуют специализированные биобанки, вовлеченные в исследования, направленные на создание новых технологий судебной медицины: например, на разработку методов сбора, хранения, лабораторной обработки и анализа биообразцов для генетической экспертизы, – рассказывает о специфике хранилищ биологических материалов эксперт «Сколково». – Существуют и биобанки, работа которых направлена на исследование эффективности вакцинации, мониторинга инфекционной заболеваемости, оценки состояния популяционного иммунитета для определения риска и степени эпидемиологической опасности в разных регионах. В нашей стране этой очень важной работой занимается биобанк знаменитого НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Н.Ф.Гамалеи в Москве».
Исследовательские и клинические биобанки – это ключевой инструмент прогресса современных биологии и медицины в целом, в том числе создания лекарственных средств и методов диагностики, убеждена Сана Кагермазова.
Биобанки в России и в мире
В мире работают сотни биобанков. Как отмечает эксперт «Сколково», больше всего биобанков находится в Северной Америке и Европе, что соответствует расположению ключевых фармацевтических и биотехнологических компаний, использующих услуги и ресурсы биобанков.
«К сожалению, Россия пока отстаёт от остального мира в области биотехнологий: большинство продающихся в России лекарств и используемых диагностических систем разработаны и произведены за рубежом, – констатирует Сана Кагермазова. – До относительно недавнего времени в России было очень мало настоящих биобанков, потом они начали появляться: создаваться с нуля, формироваться из имеющихся в научно-клинических центрах и институтах коллекций биообразцов».
Большую надежду на развитие в России биотехнологий внушает рост числа действующих биобанков в нашей стране. Собственные биобанки позволят снизить зависимость от импорта. Не менее важным является и участие всех биобанков в международном сотрудничестве: в конце концов, у болезней нет границ, отмечает эксперт.
На международном уровне техническую, юридическую, этическую экспертизу и контроль биобанков осуществляет Международное общество для биологических и экологических хранилищ – ISBER (International society for biological and environmental repositories). Проводником идей и методологии ISBER в России является резидент «Сколково» компания «Национальный биосервис». По словам Саны Кагермазовой, несмотря на сложность внедрения правил, принципы мягкого регулирования через ISO и аккредитацию биобанков все же находят своих адептов.
Биочиповые технологии
Ещё одним существенным фактором прогресса биотехнологий являются биочиповые технологии (также называемые микрочиповые, микроматричные, и т.д.). С конца ХХ века микрочипы самого разного дизайна начали входить в арсенал технологий, используемых в научных биомедицинских лабораториях, а затем пришли и в диагностическую практику. Биочипы представляют собой чувствительный, высокоспецифичный, достоверный и быстрый метод исследования.
«Без биологических микрочипов производительность научных исследований и клинической диагностики упала бы, без преувеличения, на порядки. Одним из пионеров данной отрасли биотехнологий во всём мире признан наш соотечественник академик Андрей Мирзабеков, много лет руководивший Институтом молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта (ИМБ РАН) в Москве и слишком рано, к сожалению, ушедший из жизни», – рассказывает о технологии Сана Кагермазова.
Сегодня в разных странах производятся сотни типов биологических микрочипов самого разного дизайна и назначения: ДНКовые, РНКовые, белковые, клеточные, тканевые. В Москве их разрабатывают ИМБ РАН и его дочерняя компания ООО «БИОЧИП-ИМБ», Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова. В Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде – Центр микротехнологии и диагностики СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Институт аналитического приборостроения РАН, ГК «Люмэкс», резидент «Сколково» – компания «Национальный БиоСервис».
«Работают в этой области и некоторые другие институты и компании», – уточняет эксперт. Сана Кагермазова также выразила надежду на то, что биочиповые технологии будут развиваться в России.
Среди резидентов «Сколково» биобанками и биочипами напрямую занимаются уже упомянутая компания «Национальный биосервис», которая недавно открыла на территории Инновационного центра первый в России широкопрофильный исследовательский биобанк, компания «Семиотик», специализирующаяся на микрочипах для определения специфических иммуноглобулинов крови и «Биочип», занимающаяся разработкой тест-систем для иммуноцитохимического исследования.
