Гены своей сборки

Кому и зачем нужны синтетические гены

Лечение генетических заболеваний — мечта, к которой человечество идет, шаг за шагом познавая тонкости работы генов и учась управлять этим процессом. Именно при помощи генной инженерии были созданы штаммы бактерий, вырабатывающих человеческий инсулин, интерферон, гормон роста, благодаря чему эти препараты начали производиться в промышленных масштабах и стали широкодоступными. С развитием биотехнологий дело дошло до синтеза искусственных генов — как полностью дублирующих природные варианты, так и открывающих новые возможности. Для этой цели и предназначена автоматизированная система Autogene, признанная лучшим высокотехнологичным стартапом на недавно завершившемся в Минске инновационном форуме INMAX–17. Кому и зачем нужны синтетические гены, мы выясняли у авторов проекта — ученых Института биоорганической химии Национальной академии наук.


— Искусственные гены — это, по сути, основа для широкомасштабного внедрения биотехнологических разработок, создания новых лекарств, — проводит ликбез заведующий лабораторией белковой инженерии института и идейный вдохновитель проекта Autogene Алексей Янцевич. — Ведь как решались проблемы раньше, если, скажем, нужно было получить необходимый участок ДНК, кодирующий, допустим, инсулин или гормон роста? Использовалось клонирование гена. Нужно было взять ДНК человека или какого–либо другого организма и многократно воспроизвести нужный фрагмент.

Такой подход имеет одно основное преимущество — относительно низкую стоимость получения нужного гена. Однако его минус заключается в том, что всегда требуется наличие исходного материала. Но что делать, если он недоступен? Если для работы нужен белок или фермент какого–то экзотического организма, а то и вовсе вариант, отличающийся редкой мутацией? Эту проблему и решает синтез гена «в пробирке» из отдельных составляющих. При этом сейчас технология уже вплотную подошла к тому, чтобы создавать искусственные образцы, сопоставимые по цене с клонированными. Особенно преуспели в этом в США, благодаря чему в этой стране произошел бурный рост биотехнологической отрасли.

По нашу сторону океана также имеется ряд профильных предприятий, работающих под заказ. Для примера Алексей Янцевич демонстрирует проморолик немецкой компании Gen art — целой фабрики по производству генов, где занят внушительный штат специалистов, воплощающих идеи заказчиков, которые в итоге получают нужный им образец ДНК.


— А теперь представьте себе, что вы — небольшая биотехнологическая компания, которая занята разработкой нового лекарства. При этом вы либо ищете лекарство для конкретной мишени–белка, либо разрабатываете препарат, состоящий из некоторой последовательности аминокислот. И в том и в другом случае вам необходимо синтезировать полипептиды. Допустим, у вас есть разработка, найдена пара удачных последовательностей аминокислот и вам нужно получить гены, кодирующие их. А ведь самое важное ноу–хау в биофармацевтическом препарате, основанном на генной инженерии, — как раз эта последовательность. Вы, конечно же, хотите защитить свою находку. Но вынуждены отсылать сторонней компании, занимающейся синтезом генов, всю информацию, чтобы получить материал для дальнейшей деятельности. Да, исполнители обещают сохранить в тайне суть наработки. Однако квалифицированный специалист всегда сможет разгадать, чем вы занимаетесь, в каком направлении думаете. Конфиденциальность теряется. Мы же хотим создать оборудование, которое позволит лабораториям, институтам, маленьким компаниям самостоятельно синтезировать искусственные гены и делать их дешевле, чем сейчас предлагает мировой рынок, — формулирует амбициозную задачу Алексей Янцевич.

Идея создания Autogene, как это часто бывает, родилась из собственных потребностей. Лаборатория белковой инженерии работает с рекомбинантными белками. В том числе получает и исследует белки с мутациями, связанными с различными заболеваниями. Для этого ученым постоянно требуются искусственные гены, синтез которых также заказывается на стороне, и ожидание нужного экземпляра порой затягивается на месяц, что, по признанию старшего научного сотрудника лаборатории Ярослава Диченко, сильно тормозит работу. Так появилась мысль спроектировать свое оборудование — компактное, недорогое и быстропроизводительное. Аналогов с такими характеристиками ни в стране, ни в мире нет. В итоге и был создан прототип автоматизированной системы по «сборке» генов Аutogene, управляемой при помощи программного обеспечения, также разработанного авторами проекта.

Дебютировала система на первом научном хакатоне, который прошел в начале июня в Парке высоких технологий, и сразу заинтересовала как белорусское предприятие, готовое взяться за изготовление опытного образца агрегата, так и представителей бизнеса. А на форуме INMAX–17 Аutogene обошел конкурентов на конкурсе стартапов, получил денежный приз и обещание дальнейшего сопровождения от организаторов — Минского городского технопарка, Мингорисполкома и центра поддержки предпринимательства «Лаборатория интеллекта».

Цель авторов — не только наладить производство искусственных генов, цена которых будет ниже рыночной, но и изготавливать под заказ само бюджетное оборудование для их синтеза. На отладку технологии, по расчетам, потребуется около 20 тысяч долларов. Дело — за поиском инвестора.

vasilishina@sb.by

Автор фото: Юрий МОЗОЛЕВСКИЙ
Версия для печати
Заполните форму или Авторизуйтесь
 
*
 
 
 
*
 
Написать сообщение …Загрузить файлы?