В чем уникальность Республиканского банка данных ДНК человека, животных, растений и микроорганизмов

9600 ОБРАЗЦОВ, накопленных учеными за почти два десятка лет. Столько хранится в Республиканском банке данных ДНК человека, животных, растений и микроорганизмов Института генетики и цитологии НАН Беларуси. На всем постсоветском пространстве аналогичного хранилища ценнейших генетических ресурсов нет. Зато есть в Великобритании, Швейцарии, Соединенных Штатах Америки, Канаде… Некоторые сравнивают подобные объекты чуть ли не с Ноевым ковчегом, в котором библейский герой собрал разнообразных представителей живого мира, чтобы уберечь их от гибели. Но какие задачи ставят перед собой современные ученые, отбирая для коллекции образцы ДНК человека, животных, растений и микроорганизмов?

Этот банк, несомненно, особенный. Ценный биоматериал хранится не в депозитных ячейках, а в холодильниках специального хранилища Института генетики и цитологии. Температура в них доходит до минус 80, а в криобоксах, где жидкий азот создает вечную мерзлоту, достигает отметки 196 градусов ниже нуля. Кандидат биологических наук заведующая лабораторией криоконсервации генетических ресурсов Института генетики и цитологии Эвелина Крупнова (на снимке) замечает, что в таких «нечеловеческих» условиях образцы ДНК, сгруппированные в специализированные коллекции, могут сохраняться десятки, сотни лет. Но для чего ученым собирать то, чего вокруг, казалось бы, с избытком? Любой экземпляр можно в любой момент подвергнуть тщательному изучению… Но это мнение несведущего обывателя. Каждый образец ДНК не схож ни с каким другим. Благодаря информации, которую он содержит в себе, специалисты могут проводить масштабные исследования, повысить достоверность оценки результатов, решить многие проблемы медицины, сельского хозяйства и охраны окружающей среды.

Банк ДНК задумывался как координационный центр, который поможет увязать работу различных сфер, областей в науке.

Зарубежные подобные хранилища в основном узкоспециализированны: банк образцов ДНК только человека, только спортсменов, только растений...

— Наш отличается от банков в других странах, — поясняет Эвелина Крупнова. — У нас он многопрофильный. Объединены четыре раздела: человека, животных, растений, микроорганизмов. Эти разделы представлены образцами ДНК и биоматериала, из которого получены образцы ДНК. В процессе научных исследований, проводимых в институте, накоплен уникальный биологический материал. Его сформировали в коллекции, которые представляют собой ценнейшие генетические ресурсы. Среди них различные социальноориентированные и редкие заболевания человека.

Банк ДНК растений представлен образцами зерновых, овощных и технических культур, картофеля, которые используются при оценке имеющегося материала и создании нового исходного для селекции, помогает сберечь генетический материал ценных местных стародавних сортов. Созданы коллекции ДНК крупного рогатого скота, свиней, лошадей, рыб, зубра европейского. ДНК породистых быков-производителей, коров-рекордсменок вполне может находиться в одной из ячеек криохранилища. Для чего? Ученым важно знать их генетический паспорт, в котором укажут хозяйственно-ценные признаки, которые отличают их от животных «без особенностей». Информация, полученная в ходе изучения образцов ДНК крупного рогатого скота, позволит ускорить селекцию по репродуктивным, молочным, откормочным и мясным характеристикам, совершенствовать методы борьбы с различными заболеваниями животных.. Но это перспектива. Самое тяжелое на современном этапе в генетике — отыскать взаимодействие в работе генов. Сейчас проводятся работы по поиску молекулярно-генетических маркеров хозяйственно-ценных признаков сельскохозяйственных животных и растений, разрабатываются технологии генетической паспортизации и идентификации животных, изучается генетическое разнообразие диких животных.

Но есть ли смысл, к примеру, у спортсменов-чемпионов брать на хранение ДНК-материал? А что? Приехал с медалью — будь добр, оставь свою ДНК на хранение в банке! А потом ученые помогут и другим достичь высоких результатов.

— У человека набор генов одинаков, но вариации индивидуальны, — Эвелина Крупнова лишь улыбается в ответ на мои предположения. — Мы настолько уникальны, что на всем земном шаре не найдем своего двойника, хотя при этом отличаемся друг от друга на десятую процента. Одни способны выше прыгать, кто-то бегает быстрее… Но есть еще гены трудолюбия, лени, определяющие характер спортсмена… Уже сегодня мы можем определить у спортсменов индивидуальные генетические характеристики состояния опорно-двигательного аппарата, выносливости, способности к восстановлению после физических нагрузок, а также узнать генетическую предрасположенность к невынашиванию беременности, риску развития сахарного диабета 2-го типа, к отдельным сердечно-сосудистым заболеваниям, индивидуальной чувствительности к лекарственным препаратам. Не один год занимаемся изучением распространенных заболеваний человека. Банк ДНК человека включает коллекции: мультифакторных заболеваний (рак легких, рак яичников, рак мочевого пузыря, бронхиальная астма, сердечно-сосудистые и ревматологические патологии, тугоухость). Есть коллекция образцов ДНК коренных жителей страны, собранной сотрудниками Института во время экспедиций по 18 населенным пунктам, относящимся к шести этногеографическим регионам.

Для медиков и ученых этот ценнейший материал может дать подсказку в самых серьезных вопросах. К примеру, изучению индивидуальной чувствительности к препаратам для выбора оптимальных методов лечения с учетом генетических особенностей пациентов. Можно применять в криминалистике, учитывать индивидуальные особенности спортсменов в ходе тренировок для достижения высоких спортивных результатов, причем сохраняя их здоровье.

Главное — докопаться до сути. Полученная информация облегчит постановку диагноза, поможет подобрать индивидуальное лечение. Медицина со временем будет персонализирована. Сегодня уже многие знают об этом, в онкологии применяются так называемые таргетные препараты, которые выключают работу определенных генов.

Но неужели в ледяном «депозитарии» банка не найдется, к примеру, места для ДНК простого человека? А вдруг через сотню-другую лет родственники захотят оживить своего прапрадедушку? Ученые сомневаются, что ДНК сможет «проспать» в вечной мерзлоте годы и помочь в таком необычном деле. Но сохранить частичку себя, которую невооруженным глазом и не рассмотреть, вскоре станет вполне реальным. Для этого предусмотрен специальный отдел для коммерческого хранения, в котором разместят образцы биологического материала от физических лиц и различных организаций. Волнуюсь, а вдруг ДНК захотят без моего ведома принести в жертву науке? Нет, без вашего согласия с вашим образцом ДНК ничего делать нельзя. Обязательно подписывается информированное соглашение, где есть пункт, в котором оговариваются все условия хранения и любые перемещения образца ДНК... И когда берутся образцы у людей для научного исследования, тоже заключается такое соглашение, в котором указано, что ДНК будет использована только для научных целей по конкретной программе. Кстати, к ученым уже обращались и те, кто хотел бы сохранить ДНК любимых котиков или собачек.

Свой «портрет» ДНК у каждого из нас особенный. Причем настолько, что по нему можно выяснить, а постоянно ли проживали ваши предки, к примеру, в Беларуси. Но не только этногеографическую принадлежность помогут расшифровать современные технологии, но и по образцу ДНК вычислить цвет глаз, волос, возраст. По образцам ДНК человека, которые обозначались только цифрами, в Институте удавалось установить, к какому этнотипу принадлежит человек. Оказывается, можно отобрать людей, у которых прослеживается только славянское происхождение, причем независимо от того, белорусы мы, русские или украинцы. Это, говорят ученые, однотипный генотип. Одну народность от другой отличают по специфичным комбинациям генов.

Генетика сослужит службу даже в криминалистике. В России несколько лет назад был случай, когда следователи долго не могли установить личность преступника. Подсказала ДНК. Причем информации было немного, но она сыграла важную роль в раскрытии преступления.

korenevskaja@sb.by