0
2538
Газета Наука Интернет-версия

12.02.2003 00:00:00

Молекулы ставят диагноз

Надежда Маркина

Об авторе: Надежда Маркина - агентство "ИнформНаука", специально для "НГ".

Тэги: биочип, туберкулез, мирзабеков


В этой комнате все стерильно, поэтому сотрудники, которые здесь работают, надевают белые халаты, шапочки на голову и бахилы на ноги. Но главную работу здесь выполняют не люди, а сложные приборы, занимающие почти половину помещения. Это - роботы. Они трудятся день и ночь - изготавливают биологические микрочипы. Их продукция - обычные на вид стекла, такие, которые помещают под объектив микроскопа, но заклеенные посередине, аккуратно уложены в коробочки. Они готовы к отправке в туберкулезные центры, где их задача - быстро и точно выявить у больных формы туберкулеза, устойчивые к действию лекарств. Проект диагностики лекарственно-устойчивых штаммов туберкулеза, поддержанный Международным научно-техническим центром (МНТЦ) и финансирующийся Департаментом здравоохранения США, вступил в завершающую стадию. На сегодняшний день биологические микрочипы - самый совершенный метод диагностики.

Понятие "биологический микрочип", или "биочип", родилось совсем недавно, чуть больше 10 лет назад, причем родилось в нашей стране - в Институте молекулярной биологии им. В.А. Энгельгарта РАН. Идея принадлежит академику РАН Андрею Мирзабекову.

Как устроен биочип? На стекле расположено множество мельчайших капелек геля - ячеек. Объем каждой ячейки - доли нанолитра, на одном квадратном миллиметре поверхности их может разместиться до сотни. В каждой капельке-ячейке находится зонд - микроскопический анализатор на какое-нибудь химическое вещество. "Он взаимодействует с веществом-субстратом, как ключ с замком, - объясняет сотрудник Центра биологических микрочипов, доктор биологических наук Виктор Барский. - Там, где произошло взаимодействие, ячейка светится, потому что образец помечен люминесцентной меткой. Картинка, которую мы видим, - расположение светящихся ячеек, дает информацию о природе образца". Зонды могут быть самыми разными - ДНК, белки, в том числе антитела, ферменты, гормоны и т.д.

Идея направить войско биочипов на войну с туберкулезом возникла в 1998 году, когда началась совместная работа ИМБ РАН и Московского центра борьбы с туберкулезом. Эта болезнь и в XXI веке остается, увы, непобедимой во многих и многих странах. Ежегодно в мире около 30 млн. людей заражаются туберкулезом и около 2 млн. от него умирают. Коварство этой болезни заключается в том, что очень часто она не поддается стандартному лечению. Сейчас известно около 40 мутантных штаммов бактерии туберкулеза, в которых генетически закреплена устойчивость к действию лекарств так называемого первого ряда.

При традиционном подходе для того, чтобы поставить больному диагноз "туберкулез", требуется не менее 5-6 недель. Если использовать биочипы, диагноз можно поставить менее чем за сутки (а в перспективе - за два часа). В биочипах каждый зонд соответствует участку ДНК бактерии туберкулеза, тому самому, где произошла мутация, которая делает микроб нечувствительным к лекарствам. Поскольку на одном биочипе - множество зондов на разные мутации, картинка свечения ячеек дает точный ответ на вопрос, какой именно из десятков мутантных штаммов бактерии "поселился" у данного пациента.

Когда наши ученые только начали эти работы, они могли сделать не больше 5-10 штук биочипов в день. Сейчас роботы способны производить несколько сот биочипов в сутки. Казалось бы, это очень много, но потребности еще больше. "Мы должны научиться изготавливать их тысячами в день, - говорит Барский. - Только Россия нуждается ежегодно в 2 миллионах биочипов на туберкулез, не говоря о других видах".

Особенность российских биочипов в том, что они дешевые. Для сравнения: биочип американской фирмы "Арфиметрикс" стоит от 400 долл. и выше. А изделия, которые производятся в ИМБ РАН, стоят меньше 10 долл., а в будущем ученые надеются довести их стоимость до 1 долл. или еще меньше. Кроме того, российские чипы многоразовые. После использования их можно отмыть и использовать для повторных анализов.

Чтобы получить возможность производить и продавать биочипы, сотрудники Института молекулярной биологии создали фирму "Биочип". Ведь академическому институту не разрешено заниматься производством, а фирма дает возможность это делать. Биочипы - яркий и нетипичный для нашей страны пример того, как за короткий срок ученые воплотили свою идею в полезный продукт. "Сейчас сложилась уникальная для нашей страны ситуация, - говорит Виктор Барский, - когда мы имеем все юридические права на распространение этой технологии как в России, так и во всем мире".

Какое же будущее, по мнению ученых, ожидает их детище? "Самое главное достоинство биочипов, - говорит академик Андрей Мирзабеков, - их универсальность". Можно сделать зонды для выявления различных мутаций, белков, каких-то иных веществ, образующихся в организме при заболевании, и таким образом обнаружить любую болезнь, в том числе рак. Уже созданы биочипы, которые выявляют рак крови - лейкемию. Можно проверять донорскую кровь на ВИЧ, гепатиты, сифилис. Можно сделать зонды на тяжелые металлы или иные загрязнители и таким образом контролировать состояние окружающей среды. Можно находить трансгены в пищевых продуктах. Да мало ли что еще!

Ученые из Института молекулярной биологии сотрудничают приблизительно с двумя десятками лабораторий во всем мире. К ним за помощью обратилась ВОЗ - нужны биочипы для слаборазвитых стран, где очень остро стоит проблема с туберкулезом. Вот только от нашего государства ученые получают непропорционально мало по сравнению с той реальной пользой, которые принесли и еще принесут плоды их труда..


Комментарии для элемента не найдены.

Читайте также


«Токаев однозначно — геополитический гроссмейстер», принявший новый вызов в лице «идеального шторма»

«Токаев однозначно — геополитический гроссмейстер», принявший новый вызов в лице «идеального шторма»

Андрей Выползов

0
1500
США добиваются финансовой изоляции России при сохранении объемов ее экспортных поставок

США добиваются финансовой изоляции России при сохранении объемов ее экспортных поставок

Михаил Сергеев

Советники Трампа готовят санкции за перевод торговли на национальные валюты

0
3865
До высшего образования надо еще доработать

До высшего образования надо еще доработать

Анастасия Башкатова

Для достижения необходимой квалификации студентам приходится совмещать учебу и труд

0
2161
Москва и Пекин расписались во всеобъемлющем партнерстве

Москва и Пекин расписались во всеобъемлющем партнерстве

Ольга Соловьева

Россия хочет продвигать китайское кино и привлекать туристов из Поднебесной

0
2429

Другие новости