Пресса о нас

30 августа 2013

SkReview. Журнал о жизни Сколково

07/08/2013 

ФЕБО-2013 глазами резидента «Сколково»

Александр Павлов - о конгрессе в Петербурге и разработках Sequoia genetics

 

6-11 июня в Санкт-Петербурге прошел Конгресс Федерации европейских биохимических обществ (ФЕБО). В нем участвовали более 3 тысяч человек, как признанных ученых (11 Нобелевских лауреатов), так и начинающих исследователей, сфера интересов которых связана с биохимией, молекулярной биологией, генетикой и биомедициной. На высокий уровень научного представительства на ФЕБО-2013 в интервью «Ленте.ру» обратил внимание Роджер Корнберг, потомственный нобелевский лауреат и сопредседатель Консультационного научного совета фонда Сколково (наряду с другим нобелевским лауреатом, Жоресом Алферовым): «Это, безусловно, самая крупная конференция, на которой мне довелось побывать… список лекторов, без всякого преувеличения, звездный. Это лучшие ученые мира». Конгрессы Федерации европейских биохимических обществ традиционно служат площадкой для демонстрации последних фундаментальных достижений биологической науки. ФЕБО-2013 был организован Российским биохимическим обществом РАН, главная тема конгресса была обозначена как  «Механизмы в биологии».

 

Проведение форума стало заметным событием не только для Петербурга, но и для всей России -  столь крупных международных и представительных научных событий в последние десятилетия у нас не было. История конгрессов ФЕБО насчитывает без малого полстолетия, но до сих пор лишь однажды, в 1984 году, он проходил в нашей стране, в Москве. «Тот факт, что местом проведения конгресса вновь стала Россия, вероятно, является заслугой организаторов от науки. ФЕБО-2013 собрал множество интересных людей, были хорошие доклады», - рассказал в беседе c SkReview Александр Павлов, исполнительный директор петербургской компании Sequoia genetics, резидента биомедицинского кластера «Сколково». Впрочем, от некоторых участников конгресса ему довелось слышать не только хвалебные отзывы: «Сетовали на то, что организация не дотягивает до международного уровня. Может быть, «Ленэкспо» не слишком подходит для подобных мероприятий. Возможно, дело в слишком сложной схеме взаимодействия контрагентов, которых привлекли к организации конгресса. В целом, программа была очень насыщенной и, как мне показалось, даже слишком насыщенной: некоторые секции остались без должного внимания из-за того, что участники распределились по другим, равнозначно интересным, заседаниям».

 

В рамках ФЕБО-2013 Александр выступил с двумя докладами. На стенде «Сколково» он рассказал о перспективах развития методов анализа персональных геномных данных для выявления онкологических заболеваний, в частности, лейкоза, а на сателлитном симпозиуме конгресса «Исследование развития заболевания от гена до клинического проявления» - о разработанном Sequoia genetics диагностическом решении для высокопроизводительного анализа мутаций в генах, ассоциированных с тремя тяжелыми наследственными заболеваниями. Онкологические заболевания как одна из самых острых проблем здравоохранения была выбрана организаторами ФЕБО-2013 как прикладной научно-социальный аспект Конгресса. Сессия на стенде «Сколково» была посвящена подходам, которые реализуют компании из числа резидентов Фонда, в борьбе с онкозаболеваниями, рассказал Павлов: «Кто-то занимается разработкой новых лекарств или оптимизацией схемы их применения, кто-то создает компьютерные модели для понимания воздействия препарата на организм и предсказания потенциальных кандидатов в лекарственные средства. Мы разрабатываем решения для повышения качества генетической диагностики». По оценке вице-президента «Сколково»  по внешним коммуникациям и рекламе Александра Чернова, уровень проектов, представленных резидентами Фонда на ФЕБО-2013, был весьма высоким даже для столь представительного научного мероприятия. «Недавно в Питере состоялся европейский форум по биохимии, там мы представляли свои разработки, 11 нобелевских лауреатов было. Знаете, они были удивлены и качеством, и глубиной проработки»,  - рассказал Чернов в интервью «Коммерсант ФМ».

 

Симпозиум «Исследование развития заболевания от гена до клинического проявления» был организован при участии мирового биотехнологического гиганта, корпорации Life Technologies, той самой, что в прошлом году объявила, что благодаря секвенатору Ion Proton она вскоре сможет предложить прочтение генома человека всего за тысячу долларов и один день. Е .сли вспомнить, что на расшифровку первого генома человека потребовались усилия тысяч ученых по всему миру, 13 лет напряженной работы и 3 миллиарда долларов, то становится понятно, почему это сообщение немедленно вызвало большой интерес и облетело ведущие мировые СМИ.

 

Секвенатор от Life Technologies стал элементом диагностического комплекса, разработанного коллективом Sequoia genetics. Устройств подобного класса в мире всего три, говорит Александр Павлов; платформу Ion PGM сколковская команда решила выбрать из-за возможности легкого изменения производительности системы путем замены чипа доступной цены секвенирования и высокой активности производителя в том, что касается улучшения аналитических свойств системы.

 

В рамках проекта, который сейчас проходит клинические испытания, Sequoia genetics сфокусировалась на неонатальной диагностике (диагностике новорожденных) трех наследственных заболеваний, включенных в панель обязательного скрининга в России и многих развитых странах: муковисцидоза, фенилкетонурии и галактоземии. Именно с этим проектом компания осенью прошлого года вошла в число резидентов «Сколково». «Мы отбираем материал, содержащий ДНК, - это может быть кровь или слюна - и прочитываем участки генома новорожденного, определяя, есть ли у ребенка изменения в генах, которые могут спровоцировать развитие заболевания. Наше диагностическое решение точнее, дешевле и быстрее прежних методов,  - уверяет Александр Павлов. - Например, если раньше на диагностику уходили месяцы, то наше решение, от забора крови до составления конечного протокола, занимает около 3,5 дней». 

 В настоящее время, согласно принятой схеме, наследственные, генетические, заболевания выявляют с помощью биохимического скрининга. В роддоме из пятки ребенка на специальную бумажную карту отбирают каплю крови, а затем отсылают образцы в медико-генетические центры, расположенные по всей стране. Там специалисты проводят анализ на 5 наследственных заболеваний. Это обязательная федеральная программа стартовала в России в полном объеме в 2006 году, через нее проходят все 1,9 млн новорожденных, ежегодно появляющиеся на свет в России.

 

Муковисцидоз, фенилкетонурия и галактоземия не лечатся, но их ранее выявление может значительно улучшить качество и продолжительность жизни, а также снизить инвалидизацию населения. Например, раньше дети с тяжелой формой муковисцидоза не доживали и до года. Сейчас люди с таким диагнозом живут в России в среднем 37 лет, а в США - 50-60 лет. Если вовремя не выявить другое распространенное заболевание, фенилкетонурию, у ребенка может развиться умственная неполноценность. Раннее диагностирование болезни позволяет прописать ему особую диету, исключающую из рациона одну из аминокислот. В этом случае заболевание никак себя не проявляет, и человек, достигнув совершеннолетия, может переходить на нормальное питание.

 

Если прямое прочтение генома столь эффективно для молекулярно-генетической диагностики, то почему до его использования в клинической практике не додумались раньше? Причин две, отвечает Александр Павлов. Во-первых, прогресс в инструментальных методах исследований генома. «Молекулярно-генетическая диагностика существует не первое десятилетие. Но появившаяся относительно недавно технология NGS-секвенирования дает нам очень мощный инструмент повышения чувствительности диагностики, - поясняет Павлов. - При использовании рутинных методик, как правило, смотрят 5, 10 или 15 самых известных и распространенных мутаций. Но многообразие вариантов, вызывающих болезнь, может измеряться сотнями, и тестировать их дорого, долго и трудно. Этих недостатков лишено секвенирование, которое позволяет получить геномную информацию, проанализировать ее и оперативно выдать заключение по сотням и тысячам различных мутаций».

 

Во-вторых, занимающиеся секвенированием генома специалисты сконцентрированы либо на решении фундаментальных научных задач, которые, если и получат прикладное применение, то в отдаленной перспективе, либо работают в области медицинской генетики, но часто не учитывают необходимость проведения сложных клинических испытаний. Между тем, одно из обязательных условий разработки любого клинически достоверного решения - проведение многоэтапных исследований на больших выборках реальных образцов. Sequoia genetics проводит такие исследования в трех референсных лабораториях в Европе, двух португальских и одной британской, и, по словам Павлова, количество проанализированных образцов и сам план испытаний позволяет утверждать, что диагностические свойства решения будут установлены достаточно точно.

 

Проблема создания диагностикума для скрининга генетических заболеваний заключается в том, что для клинических исследований нужно отобрать определенное количество больных людей (в идеале, говорит Павлов, их должно быть не меньше сотни). Если заболевание редкое, то найти такое количество пациентов с установленным диагнозом и обнаруженными ранее мутациями не всегда просто. Муковисцидоз, фенилкетонурия и галактоземия были выбраны исследователями из Sequoia genetics еще и потому, что по ним в России накоплено довольно большое количество биоматерила, в частности, в Медико-генетическом научном центре (МГНЦ) РАМН. Весной этого года Sequoia genetics подписала с ним соглашение о сотрудничестве, которым предусмотрено проведение совместных исследований. Их область обозначена так: «разработка, валидация и внедрение в клиническую практику диагностических решений на основе методов секвенирования следующего поколения (NGS)». «Наше решение валидируется и испытывается на образцах, которые имеют подтвержденную клиническую картину. Мы нацелены на создание достоверного метода анализ, на основании которого врач сможет сделать медицинское заключение», - пояснил значение сотрудничества с МГНЦ Александр Павлов. Он рассказывает: «Клинические испытания решения Sequoia genetics дают не только прикладной, но и академический результат. Проводя скрининг образцов из биобанка, мы обнаружили 4 патогенные мутации в гене муковисцидоза ранее не описанные в

литературе, и запатентовали решение для одной из проблем, возникающих при работе с генетической информацией. Оно позволит обезопасить наших будущих пользователей от неправильной диагностики».

 

Неонатальная NGS-генодиагностика – одно из возможных применений решения, разрабатываемого командой Павлова на протяжении двух лет. «Изначально идея состояла в создании программного обеспечения и диагностикума для полногеноменых исследований, когда на входе мы имеем геном человека, а на выходе  - всевозможную аналитику, результаты исследований практически по любому участку генома, не по нескольким заболеваниям, а по любым,  - вспоминает руководитель питерского стартапа. - Двигаясь к этой цели, мы сделали частное решение, неонатальную диагностику, которую можно рассматривать как платформу для расширения спектра диагностируемых состояний. Это могут быть не только проявившиеся наследственные заболевания, но и предрасположенность к болезням, онкодиагностика, фармакогенетика, то есть определение индивидуальной чувствительности к лекарственным препаратам. Нередки случаи, когда для одного человека одна и та же доза одинакового лекарства слишком велика, а для другого – мала».

 

Получение генетической информации - первый и, возможно, самый простой этап работы с геномом. Основные сложности связаны с обработкой и анализом огромного массива накопленных данных, что предполагает использование и статистики, и биоинформатики, и написания специализированного ПО и баз данных. В рамках «Сколково» Sequoia genetics тесно взаимодействует со специализирующейся на Big Data американской корпорацией EMC, одним из ключевых партнеров Фонда. «Геном - это тоже Big Data.  Нам становится все очевиднее, что усовершенствование химии процесса не так критично, как усовершенствование алгоритмов, программного обеспечения и создания соответствующей IT инфраструктуры. Поэтому мы планируем расширять штат не за счет молекулярных биологов, а за счет программистов, и Sequoia genetics постепенно трансформируется из компании, которая занимается созданием классических диагностикумов, в разработчика специализированного программного обеспечения для анализа геномных данных»,  - говорит Павлов, выпускник биофака CПбГУ. Коллектив Sequoia genetics (эта компания – спинофф довольно крупного питерского биотехнологического холдинга «Алкор Био») пока состоит из пяти человек.