«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов
Анализы будущего 31.03.2010

Анализы будущего

Доклад профессора, доктора биологических наук Вадима Говоруна «Высокие технологии в современной клинико-диагностической лаборатории» был представлен автором на конференции «Лабораторное обеспечение стандартов медицинской помощи», прошедшей недавно в Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова.

Справка STRF.ru:
Говорун Вадим Маркович, доктор биологических наук, профессор, президент компании «Литех», заместитель директора НИИ физико-химической медицины, заведующий лабораторией протеомики ИБХ РАН. Закончил медико-биологический факультет РГМУ, с 1989 по 1994 год работал в Берлине. Вернувшись в Россию, возглавил научно-производственную фирму «Литех» и начал разработку наборов реагентов для диагностики инфекционных заболеваний при помощи полимеразной цепной реакции — метода, который позволяет работать с микроскопическими количествами ДНК. Сегодня «Литех» — это научно-исследовательская лаборатория, современная производственная база, сеть диагностических офисов и образовательный центр для специалистов.

Ключевые достижения современной диагностики, которые уже входят в повседневную медицинскую практику, — расшифровка и анализ генома отдельных пациентов и внедрение многопараметрического анализа получаемых данных.

Масштабные генетические исследования в ближайшие 10-15 лет не только покинут исследовательские центры, но и станут фундаментом, нормой всей лабораторной диагностики. Причина проста — полная расшифровка генома с каждым днём становится всё дешевле. Если первоначально на это требовалось несколько миллиардов долларов, то сейчас нижняя граница опустилась до 2500 долларов. Предполагают, что в ближайшие годы цена вообще упадёт до 1000 долларов. Именно столько будет стоить «пожизненный билет» в мир персонифицированной медицины.

Полная расшифровка индивидуального генома позволит выявить предрасположенности к тем или иным заболеваниям, переносимость лекарств, риски при беременности и т.д. Сейчас в мире развернулась настоящая гонка инновационных компаний, стремящихся удешевить и ускорить этот анализ. Уже расшифрован геном десятков желающих, которые нашли на это средства.

Традиционная молекулярная диагностика, основанная на выявлении специфических маркеров, развивается в направлении комплексного анализа разных групп биомаркеров — белков, малых молекул и т.д. Скажем, для выявления определённых видов рака проводят исследования 20-30 маркеров, а не двух-трёх, как было ранее. Это позволяет повысить информативность данных и прогнозировать течение болезни.

В анализе малых молекул небольшой массы активно внедряют хроматографию, что позволяет, например, гораздо точнее исследовать воздействие лекарств на организм пациента, их метаболические превращения.

С хроматографией всё чаще совмещают масс-спектроскопию. Особенно полезна она в диагностике инфекционных заболеваний — именно в этом направлении сейчас работает коллектив Вадима Говоруна, который также возглавляет компанию «Литех» — одного из лидеров российского рынка лабораторной диагностики. Используемая методика называется MALDI/TOF, её отличает «мягкость» ионизации, достигаемая с помощью лазера, воздействующего на исследуемое вещество через специальную защитную матрицу. Это позволяет исследовать высокомолекулярные соединения, которые при других способах ионизации могут разрушиться.

Особенно хорошо поддаются такой диагностике микроорганизмы — бактерии или грибы. Анализируемая колония накрывается матрицей и облучается лазером, а полученные спектры исследует специальная программа, сравнивающая их с обширной базой данных. В итоге результаты получаются гораздо быстрее и точнее, чем в традиционных иммунологических или биохимических тестах. Считается, что MALDI/TOF в ближайшие годы станет стандартом микробиологической медицинской диагностики, выявления патогенных бактерий. В Германии, где была разработана эта технология, нужными спектрометрами оснащено уже больше тысячи лабораторий.

В более отдалённом будущем у нас появятся аналитические приборы, по размеру в тысячи раз меньше громоздких спектрометров. Уже сейчас конструируются сенсоры, способные диагностировать сразу несколько маркеров и имеющие размерность микронных масштабов. Фактически, по словам Говоруна, они настолько малы, что могут вживляться в человеческий организм.

Уже через 10-15 лет людям, входящим в те или иные группы риска, выявленным с помощью расшифровки геномов, будут вживлять датчики, реагирующие, скажем, на самые ранние проявления определённых типов рака, к которым есть наследственная предрасположенность. Они смогут не только подавать сигнал об опасности, но и осуществлять онлайн-мониторинг состояния организма, а данные будут круглосуточно передаваться компьютерам-анализаторам.

Большинство диагностических систем будущего предполагается полностью автоматизировать. При этом главный фокус приложения IT-технологий — алгоритмы анализа данных, в том числе результатов многопараметрических исследований. Эти алгоритмы, кстати, построены на основе свойств живых организмов. Одни называются генетическими и комбинируют искомые параметры наподобие биологической эволюции, а другие — нейронные сети — построены аналогично сетям нервных клеток живого организма. По сути, это элементы искусственного интеллекта, причём генетические алгоритмы используются для обучения искусственных нейронных сетей. Программы анализируют результаты проверок десятков и сотен маркеров и соотносят данные с характерными профилями больного и здорового организма.

Возможно, в обозримом будущем не только не потребуется сдавать анализы, но и отпадёт необходимость показывать их результаты врачу — всё будет решать компьютер на основании показаний встроенных датчиков и единожды расшифрованного генома.

Своё выступление Вадим Говорун закончил на более практической ноте. Он рекомендовал не верить мифу, что прогресс способствует не только получению более точных анализов, но ещё и помогает их делать дешёвыми. По его мнению, пока для каждого конкретного потребителя стоимость исследований будет только дорожать.


Исходная статья: STRF.ru
Авторы:  Василий Копейкин