Там, где формируется генофонд Беларуси

В конце 2011 года в Минске был открыт Республиканский центр геномных биотехнологий. Ежедневник первым из СМИ побывал в этом заведении и узнал, чем занимаются сегодня белорусские генетики.

Многогранность алмаза генетики

Наука генетика всегда в себе таила загадки. Может быть потому, что именно эта некогда опальная, но доказавшая свою фундаментальность наука, пытается дать ответы на волнующие людей вопросы. И дело тут касается не только природы человека, но и всего живого на земле. Генетические лаборатории сегодня уже не просто ученая роскошь для бурно развивающихся научных институций, а необходимость, как для развитых, так и для развивающихся стран. Исследования продуктов питания, бактерий и всякого рода патологий, определение наличие модифицированных генов – эти и многие другие задачи сегодня возложены обществом на исследователей богатого внутреннего мира как одной маленькой биологической клетки, так и всего человеческого, да и любого другого организма в целом. В стенах научного комплекса можно узнать, что паспорта бывают не только гражданские, но и генетические, что ГМО в Беларуси встречается, но крайне редко и что триумф наших спортсменов на состязаниях может зависеть от кропотливой работы генетиков.

Лаборатории на Академической

Несмотря на кризисы и прочие неурядицы, в конце 2011 года в Минске все же был открыт Республиканский центр по генетическому маркированию и паспортизации растений, животных, микроорганизмов и человека Института генетики и цитологии НАН Беларуси (Республиканский центр геномных биотехнологий). Еще каких-то 50 лет назад подобные названия можно было встретить лишь на страницах научно-фантастической литературы, а сегодня обыватель даже и не обратит внимания на такую вывеску у многоэтажного ухоженного здания.
По заверению белорусских ученых, сегодня у этого научного комплекса аналогов в СНГ нет, и все это формирование вполне себе подходит под клише «инновационный».

Чтобы убедится во всем этом, было решено посетить научный комплекс и на собственном опыте убедиться, что именно в этих стенах под прицелами электронных микроскопов и всякого рода генетическими анализаторами серьезные люди в белых халатах расскажут вам намного больше, нежели вы о себе знаете.

Весь комплекс располагается на улице Академической 27, в Институте генетики и цитологии НАН Беларуси. С виду это обыкновенное здание, которое входит в комплекс строений Национальной академии наук. Сразу на входе располагается вахта и хорошо освещенные коридоры. Однотонный пейзаж стен разбавляется всякого рода стендами. Бывает, что англоязычные научные стенды находятся сразу по соседству с идеологическим.

В качестве проводника по научным закромам нашей родины выступила заместитель директора, кандидат биологических наук Валентина Лемеш. Она же заведует лабораторией генетики и клеточной инженерии растений.

Путешествие во вселенную геномов

Если включить фантазию и поразмышлять о генетических лабораториях, то разум рождает таинственные ареолы подземных лабораторий, где культивируют всякого рода вирусы и в капсулах выращивают универсальных солдат. Однако массовая культура, обширно эксплуатирующая этот штамп, далека от реальной науки. Валентина рассказала, что основная деятельность комплекса заключается в оказании услуг для организаций министерств сельского хозяйства и продовольствия, здравоохранения, природы, а также спорта. Что касается последнего, то современное оборудование и специалисты могут с помощью ДНК определить не только, к какому виду спорта у человека есть предрасположенность, но и какие препараты пойдут спортсмену на пользу. В сельском хозяйстве все проще: благодаря тщательному генетическому анализу можно определить наследственные заболевания животных и таким образом заранее предохранить производство от забракованных образцов животного мира. Что касается природы, то в лабораториях типируются ДНК различных видов растений и животных. На ближайшую перспективу запланировано типирование ДНК редких и исчезнувших видов растений и животных. Поддержка биологического разнообразия необходима природе для того, чтобы сохранялся определенный и необходимый баланс.

Генетика и homo sapiens

Выполняет лаборатория и заказы отдельных граждан, которые могут определить свою этногеографическую принадлежность и подтвердить его родство. Если раньше такие исследования делались в основном для криминалистики, то сейчас завесу своего далекого прошлого можно приоткрыть, минуя различные архивы и библиотеки. Сопоставления генома бабушек, дедушек, детей и внуков могут полностью восполнить генеалогические пробелы в личном древе каждого из нас.

То же самое касается и болезней. Исследовав ДНК и получив все данные о предрасположенности к заболеваниям можно корректировать образ жизни. В качестве примера ученые приводят предрасположенность к сердечнососудистым заболеваниям, венозным тромбозам, диабету. Валентина также рассказала про интересный случай выявленной тугоухости. Благодаря генетическому анализу удалось установить, что внук оглох из-за гена своей бабушки, который так среагировал на антибиотик. Благодаря возможности проводить такие исследования подобные случаи теперь можно предупредить. Эта тема относится к индивидуальной чувствительности лекарственных препаратов. Обычно врач назначает дозу по стандартной схеме лечения рекомендуемой Минздравом. Одному человеку это помогает, но другому может навредить. Из 100 человек найдется 5, которым от такого лечения будет только хуже. Без генетического исследования оптимальную дозу этой пятерке людей подобрать крайне сложно, а то и просто опасно. Говоря о таких прорывах, можно предрекать создание платформы для персонифицированной медицины. Индивидуальный подход к каждому пациенту по идее должен значительно повысить ее качество.

Генетика и бактерии

Бактерии-штаммы постоянно мутируют. Чтобы отслеживать эти процессы и не допустить, к примеру, глобальной пандемии неизвестной болезни, ученые занимаются фундаментальными исследованиями и в этой области. Благодаря генетике можно получить новые знания о том, как происходит мутация, с какой скоростью она протекает и что современная медицина может или должна этому противопоставить.

Сейчас в центре геномных исследований идет мирная работа над культивацией полезных для человека бактерий. А именно – бактерии молочной закваски, которые сегодня закупают для производства йогуртов и всяких других кисломолочных продуктов. Если данный проект осуществиться, то вполне возможно, что молочная продукция Беларуси выйдет на более высокий уровень по всем показателям.

По лабораториям

Для воссоздания полноценной картины, конечно же, надо пройтись по лабораториям. Лаборатории раскиданы по этажам и за деревянными дверьми скрываются стерильные помещения с больничным светом. Вообще, обилие белого цвета в помещениях вселяет некий оптимизм и в голову приходят мысли о торжестве научно-технической революции.
В каждом из помещений белые столы уставлены разного рода амплификаторами, генетическими анализаторами, роботизированными станциями для выделения ДНК, молекулярными сканерами, гомогенизаторами. Если отстраниться от сложных названий, то нельзя не отметить всю изящность этого высокотехнологического оборудования.

ГМО под прицелом фотокамер

В первой лаборатории, где мне довелось побывать, занимаются выявлением продуктов содержащих генетически-модифицированные организмы. В свое время по поводу их содержания в продуктах питания шли бурные дискуссии в обществе. Как отмечает Валентина, иногда СМИ создавали атмосферу настоящей истерии касательно всех этих модифицированных генов, связывая несчастные хлопья и гамбургеры чуть ли не с пришествием сатаны на землю. Однако специалист в лаборатории пояснил, что в Беларуси модифицированный руками и умом человека ген содержится всего в нескольких его наименованиях, а если точнее – только в сое (это при том, что исследуется более 3000 продуктов в год). И даже они являются пищей, предназначенной для крупного рогатого скота, а не человека. На вопрос о том, вредны ли на самом деле такие продукты для человека, ученые отвечают, что по текущим данным они безопасны, но однозначного ответа на этот вопрос нет.

По словам ученых, трансгенные продукты подвергаются более тщательному изучению, в том числе и на аллергические реакции, их совместимость с другими продуктами питания и безопасность. Пока что никаких патологий замечено не было, но в данном вопросе не малый вес имеет общественное мнение. Многие и сегодня считают, что, дескать, нельзя прикасаться к тому, что создано самой природой. В любом случае у каждого человека есть выбор, какие продукты ему нужно употреблять. В рамках комплекса такими вопросами не занимаются, а лишь констатируют факт наличия подобного гена.

Для исследования продуктов предусмотрены четыре зоны, соответственно, каждая зона исследований отделена друг от друга. Делается это для того, чтобы все анализы получались чистыми, без всяких посторонних примесей, так как случайно попавшая молекула может изменить весь результат исследований.

Про генетические паспорта и «спортивный интерес» к генетике

В следующей лаборатории, которая удалось посетить, изучают различные заболевания, связанные с домашними животными. Говоря простыми словами, в лаборатории изучают ДНК здорового животного и определяют, есть ли у него дефектный ген. В случае, если ген выявлен, то ждать здорового потомства от той же коровы не приходится: испорченные образцы умирают, не дожив и до 4 месяцев. В основном, из-за иммунодефицита (ведь не только у человека он бывает). Самая востребованная услуга в лаборатории - это паспорта для животных с высоким генетическим потенциалом. В них отражаются те гены, по которым можно определить, кто отец у высокопродуктивного животного. Это важно для доказательства того, что некогда купленный эффективный в селекции жеребец перенесет свои гены потомству.

По словам генетиков, люди в лабораторию обращаются охотно и уже составлена большая очередь. Поскольку сама лаборатория не имеет возможностей выводить более выносливые виды самостоятельно, то основная цель это помощь сельскохозяйственным предприятиям.

Следующей на очереди оказалась лаборатория генетики человека. Сюда уже приносят готовые пробы человеческого материала (обычно мягкий соскоб эпителия) и на амплификаторе множат фрагмент ДНК в миллионы раз для видимости. После этого можно определить состояние генов и выявить, к примеру, предрасположенность к диабету. Также в стенах лаборатории исследуют ДНК людей в спортивных целях. После делают выводы, к какому виду спорта предрасположен организм, а значит, какие методики и тренировки следует выбирать для баскетболистов или атлетов, например. Исследование спортивных генов помогает ощутимо сократить расходы на поиск и воспитание ценного спортивного кадра.

В заключение

Что интересно, несмотря на лицензию медицинской деятельности, всех нуждающихся в генетическом анализе людей называют не пациент, а клиент. Медицинская тайна здесь соблюдается также свято, как и в учреждениях здравоохранения. Образцы ДНК хранятся в специальных холодильниках при температуре -20 градусов. Этого вполне достаточно для краткосрочного хранения ДНК (примерно 6 месяцев). Есть ультраморозильники, где температура составляет -80 градусов. Здесь ДНК может храниться годами.

На вопрос о том, занимаются ли в Беларуси клонированием, белорусские ученые отвечают отрицательно. Такие исследования могут проводиться только при международном сотрудничестве, да и человечество пока что еще не настолько разумное, чтобы на практике заниматься этой темой.

Радует то, что сегодня генетические анализы может позволить себе практически каждый человек. На сегодняшний день цена на исследование колеблется от 140 тысяч белорусских рублей и до 330 тысяч. Так что, если есть желание узнать побольше о себе или своих предках, то вопрос упирается лишь в финансовые возможности и желание.