Первый в мире банк ДНК появился около двадцати лет назад в Великобритании, и с тех пор идея захватывает все новые страны: Германия, Израиль, ОАЭ, США, Швейцария, Индия, Испания, Австралия... Недавно о создании такого национального «хранилища генофонда» заявили и наши ученые. Что и как в нем хранится и зачем это нужно, корреспондент «СБ» выяснила в Институте генетики и цитологии НАН.В последние десятилетия молекулярная генетика сделала рывок, открыв новые возможности для диагностики и лечения, выведя на другой уровень процесс селекции, охрану природы и т.д. Исходным материалом здесь служит ДНК, поэтому и встал вопрос о создании специализированных банков. Республиканский банк ДНК человека, животных, растений и микроорганизмов появился в прошлом году по инициативе главного ученого секретаря НАН, члена–корреспондента Александра Кильчевского, возглавлявшего в то время Институт генетики и цитологии. Там уже были накоплены большие коллекции образцов ДНК и биологического материала, полученные при выполнении заданий государственных научно–исследовательских программ и различных договоров. Естественно, весь этот ценный материал надо было хранить бережно и тщательно. И вот сейчас в специальном помещении в больших морозильных камерах с текущей температурой на цифровом экране минус 80 размещены более 8 тысяч ДНК человека, растений, животных и микроорганизмов. Имеется система учета, контроля пополнения и использования образцов. В общем, по своей широкопрофильности и многофункциональности наш банк не имеет аналогов в СНГ.
Итак, что же в нем? Большая часть — ДНК человека. Так называемые болезнеориентированные коллекции, нужные для медико–биологических исследований — образцы ДНК пациентов со злокачественными и доброкачественными опухолями легких, яичников, мочевого пузыря, бронхиальной астмой, сердечно–сосудистой патологией, остеопорозом, тугоухостью и др. — и собрание образцов здоровых людей, для контроля. Есть 780 образцов ДНК коренных жителей Беларуси, проживающих в 18 населенных пунктах из шести этногеографических регионов страны. Хранятся и ДНК спортсменов национальных команд. Причем сбор материала жестко регламентирован, проводится с соблюдением принципов добровольности и информированного согласия, с анкетированием каждого человека...
Из растений в банке — экземпляры ДНК картофеля, зерновых, овощных и плодовых, технических культур. Например, не имеющее аналогов в мире собрание из 40 образцов ДНК ложных трансформантов льна–долгунца. Животные представлены крупным рогатым скотом, свиньями, лошадьми, рыбой (карпом, радужной форелью, стерлядью). Есть также 40 образцов ДНК европейского зубра, обитающего на нашей территории. И, наконец, в наличии около четырех сотен экземпляров ДНК штаммов микроорганизмов, используемых в производстве разнообразных ферментированных молочных продуктов, а также биоудобрений, биостимуляторов роста растений, биофунгицидов, биоинсектицидов, биоконсервантов.
По сути, это собрание — нечто вроде большой библиотеки систематизированных генетических первоисточников, к которым ученый может обратиться в любой момент. И она постоянно пополняется. «Сегодня для конкурентоспособности отечественных биотехнологических и биомедицинских исследований и разработок на мировой арене требуется использовать большие массивы качественного биологического материала, — констатирует куратор банка ДНК, ведущий научный сотрудник института Эвелина Крупнова. — А ведь набрать достаточное количество образцов определенной патологии, особенно в медицинской генетике, очень тяжело. Республиканский банк ДНК будет способствовать решению этой задачи. У нас в институте ведутся проекты по изучению молекулярно–генетических характеристик рака легкого, мочевого пузыря, яичников, сердечно–сосудистых заболеваний и, сохраняя ДНК пациентов, обмениваясь этими образцами с учеными других учреждений, занимающимися теми же проблемами, мы можем создать большие популяции, что позволит проводить изыскания более качественно. Кстати, подсчитано, что многократное использование одного образца позволяет сэкономить около 130 у.е.
Собираются тут развивать и коммерческое направление. Генетическая паспортизация, которую, кстати, проводят в Центре геномных биотехнологий института, становится все более востребованной. И по желанию клиенты тоже могут оставить ДНК на длительное хранение.
Кстати, страны уже практикуют обмен генетическими ресурсами, например, при пополнении исчезающих видов и воспроизведении новых. Регулирует этот процесс международный Нагойский протокол. И то, что Беларусь имеет национальный ДНК–банк, сулит ей заманчивые перспективы и дополнительные очки в плане престижа.
Прямая речь
Валентина Лемеш, кандидат биологических наук, директор Института генетики и цитологии НАН:— Использование банка ДНК может быть весьма широким. Например, он позволяет проводить исследования по выявлению генетических маркеров предрасположенности человека к заболеваниям и изучать индивидуальную чувствительность к лекарствам, что способствует развитию персонифицированной медицины, индивидуальной профилактике заболеваний и оптимизации методов лечения с учетом генетических особенностей пациентов. Может он помочь и в сохранении редких видов. Например, зубров в популяции мало, они живут на определенной территории и размножаются в пределах своего ареала. Происходит близкородственное скрещивание, из–за чего генетический материал обедняется, с течением времени накапливаются мутации, дефектные гены передаются потомству, отсюда — болезни и вымирание. Зная же генотип животных, обитающих на разных территориях, мы можем дать рекомендации, как влить свежую кровь, чтобы оздоровить популяцию. Что касается растений, то в процессе исследований мы порой получаем гибриды с каким–то одним полезным свойством, но не целым комплексом, как требуется при выведении сорта. Допустим, растение, обладающее уникальной устойчивостью к одному из заболеваний, но невысокой продуктивностью. Его нужно сохранить, чтобы в дальнейшем сопоставить его генетический профиль с новым сортом и выяснить, будет ли новинка обладать такой же устойчивостью. Для чего не придется высевать его в поле, тратить время и деньги.
Фото Александра РУЖЕЧКА
Советская Белоруссия №194 (24575). Пятница, 10 октября 2014.
