Биомедицинские технологии будущего

В начале февраля 2011 года в рамках заседания Консультативного научного совета Фонда «Сколково» прошла международная сессия, посвященная вопросам развития биомедицинских технологий. По мнению многих присутствовавших там ученых, «гвоздем программы» сессии стал доклад основателя и директора Института системной биологии профессора Лероя Худа.

С 1 по 3 февраля нынешнего года в Москве прошло заседание Консультативного научного совета Фонда «Сколково». В рамках работы Совета было предусмотрено проведение сразу нескольких мероприятий. Одним из самых интересных пунктов программы стала международная сессия, посвященная вопросам развития биомедицинских технологий.

Собственно говоря, данная сессия поистине может считаться самым главным научным событием в России с начала 2011 года. Хотя бы потому, что в ее работе приняли участие ученые с мировым именем. Многие из них давно уже стали легендами современного научного мира. С особенным же нетерпением все собравшиеся ожидали доклада профессора Лероя Худа, основателя и директора Института системной биологии (США) человека, о котором в свое время говорили, что он является основателем всех современных технологий секвенирования (определение нуклеотидной последовательности молекулы ДНК) и синтеза белков и нуклеиновых кислот, без 5 минут нобелевским лауреатом, хотя давно уже перерос эту премию и на его открытиях работают многие нобелевские лауреаты.

Среди молекулярных биологов доктор Худ известен как изобретатель синтезатора ДНК. Напомню, что так называется устройство, позволяющее проводить параллельный синтез около сотни коротких цепочек нуклеиновых кислот. С помощью этого прибора можно создавать ДНК и РНК, а также проводить различные модификации этих молекул. По мнению руководителей знаменитого Фонда Лемельсона, именно синтезатор ДНК обеспечил успех проекту «Геном человека» компании Institute for Systems Biology, в результате которого была составлена карта полного набора генов человека.

Кроме того, доктор Худ считается основателем принципиально нового направления в медицине, получившей название «4-П» медицины. Четыре буквы «П» подразумевают, что данная отрасль должна быть предиктивной (предсказательной, позволяющей прогнозировать заболевания на основе индивидуальных особенностей генома), персонализированной (то есть применять индивидуальный подход к каждому больному), превентивной (то есть работать на опережение, предотвращать возможность заболевания), партисипативной (то есть основанная на активном сотрудничестве различных специалистов, а также врачей и пациентов).

Основным принципом «4-П» медицины является постоянное генетическое и биохимическое тестирование людей. Это позволит выявить многие заболевания на ранних стадиях развития, еще до того, как человек почувствует недомогание (после которого все обычно к врачу и обращаются). По прогнозам доктора Худа, в ближайшем будущем учёные смогут идентифицировать генетику большинства болезней, и это существенно увеличит продолжительность жизни каждого человека: «Мой прогноз: в ближайшие три десятилетия мы будем свидетелями удивительного увеличения продолжительности жизни человека, возможно – на 10-20 лет».

Также, согласно мнению ученого, стремительное развитие биомедицинских технологий приведет к тому, что: «через 10 лет мы будем владеть нанотехнологическими инструментами, которые позволят изучить геном менее чем за час. У нас появятся устройства, которые позволят по анализу крови из пальца провести 10 тысяч различных тестов. Полученные данные по сотовой связи мы будем отправлять на сервер, который каждые шесть часов станет посылать вам сообщения, вроде «Вы здоровы» или «Вам пора посетить онколога».

Однако для того, что бы это произошло, необходимо развитие новой, системной биологии, которая будет тесно интегрирована с другими научными дисциплинами. Именно об этом, а также о последних достижениях в новой области доктор Худ рассказал в своем докладе на международной сессии, посвященной вопросам развития биомедицинских технологий.

Ученый заявил, что системный взгляд на болезни – это значит, что в той или иной мере существует нарушение в биологической сети, которое собственно и вызывает заболевание. Если вооружиться этим принципом, можно совершенно иначе взглянуть и на само лечение болезней, и на возможности медицины в целом. Подобное нарушение не может пройти незамеченным для всех молекулярных структур организма, его можно уловит, исследуя гены и их работу.

Кое-какие успехи на этом пути уже достигнуты. В настоящее время, на основе изучения различных геномов мы выделили для себя 5 основных типов людей, и теперь с уверенностью можем предсказывать вероятность появления 8-9 различных заболеваний, в том числе онкологических.

Конечно, поставленная нами задача не выглядит простой, необходимо будет научиться извлекать информацию о деятельности всего организма из одной клетки, перевести эту информацию в цифровой режим, при этом делать это все оперативно. Это значит, что из примерно 70 тысяч генов нужно выделить тот, которые в результате ли мутации, или иного изменения вызывает сбой работы системы. Выявление такого гена, должно вестись в режиме профилактики, еще до проявления болезни.

Применение подобного метода позволит вывести медицину на качественно новый уровень. Уже через два года мы планирует разобраться со всеми типами человеческой ДНК, это сделает анализ и диагностику еще более точными. И хотя еще раз повторю, что это весьма непростая задача, однако кое-какие успехи в данной области у нас уже есть. Мы сейчас подходим к тому, что бы по анализу одной капли крови делать до 25 тысяч измерений. В тоже время, для оперативного контроля заболеваний необходимы миллиарды единиц информации, для отработки методик потребуются усилия множества врачей, необходимо будет собрать тысячи, миллионы пациентов. Однако я считаю, что всего этого вполне возможно будет добиться».

Итак, основной подход новой медицины – выявлять возможность сбоя в работе человеческого организма на самом тонком, молекулярном уровне. До недавнего времени это казалось чем-то нереальным. Кстати, автор этих строк во время доклада великого ученого постоянно слышал реплики, исходящие от сидевших рядом ученых: «Это просто фантастика! Однако это возможно!». Похоже, даже коллеги доктора Худа, не ожидали услышать от него столь ошеломляющих вещей.

Согласно мнению ученого, одним из факторов, который может обеспечить быстрое развитие данной отрасли, является создание условий, позволяющих молодым специалистам быстро реализовывать свои разработки. По словам ученого, дефицит образованных кадров в науке является не только российской, но и всеобщей проблемой. «Мы очень много времени и средств, тратим на образование, на подготовку кадров, обучение молодых специалистов. Проходят годы, прежде чем приходящие к нам молодые специалисты начинают понимать то, чем они занимаются, и могут сказать свое слово в развитии предмета. Но вместе с тем, мы понимаем, что молодым ученым необходимо дать возможность утвердиться в науке, дать возможность сказать свое слово» – сказал Лерой Худ.

Самое интересное, что одной из задач иннограда «Сколково» как раз и является создание для ученых возможностей для быстрой реализации собственных проектов. Так что, скорее всего, Лерой Худ сможет в ближайшее время договориться с руководством «Сколково» о сотрудничестве. Хотя ученый прямо не говорит о своих планах в этом направлении, однако стало известно, что он предложил организовать в иннограде филиал Института системной биологии и медицины, по аналогу с тем, который был создан при его участии Люксембурге. Деятельность такого института, по словам исследователя, требует достаточно скромного финансирования, а именно 100 млн. долларов США на 5 лет.

Кому-то, возможно, подобная цифра покажется слишком большой, однако подобный институт необходим нашей стране, если мы хотим быть лидерами в разработке биомедицинских технологий. Как сказал профессор Евгений Николаев по поводу выступления своего коллеги: «… знания и технологии, которыми владеет научная школа Лероя Худа, без всякого сомнения, интересны и были бы полезны для нашей науки и медицины». А это значит, что, скорее всего, филиал Института системной биологии в «Сколково» все-таки будет.

Источник: vechnayamolodost.ru