Постгеномные технологии. Каковы перспективы России?
Одним из ключевых компонентов очередного технологического скачка должно стать возникновение "новой медицины". В частности, речь идет о так называемых постгеномных технологиях, появление которых стало возможно после прочтения генома человека. Три кита "постгенома" — это геномика, протеомика и биоинформатика.
Геномика "занята" изучением и расшифровкой генетической информации. Однако между генетическим "чертежом" и его воплощением в реальность "встроен" сложный механизм. Поэтому над геномикой надстраивается протеомика, которая занимается "инвентаризацией" белков. Если геномика изучает то, что "может" сделать ДНК, то протеомика – то, что действительно получается. Еще одна надстройка — метагеномика, изучающая геном "сверхорганизма", состоящего не только из Хомо Сапиенс как такового, но и из его бесчисленных обитателей (бактерий, вирусов и т. д.). Биоинформатика, в свою очередь, позволяет успешно хранить и обрабатывать полученную информацию, используя математические методы, программы и алгоритмы.
С практической точки зрения развитие этого направления означает, во-первых, радикальное улучшение диагностики. Во-вторых, переход и к индивидуализированной и превентивной медицине (анализ генома, например, может указать на предрасположенность к определенным заболеваниям). В-третьих, создание принципиально новых лекарств (например, целенаправленным синтезом белков с нужной структурой – это и есть будущее фармакологии). В-четвертых, использование принципиально новых методов лечения вообще (например, генной терапии, позволяющей исправить "некондиционный" генетический материал).
Еще одно перспективное направление – регенеративная медицина, включающая клеточные технологии (использование стволовых клеток). Достаточно бодро развивается технология создания искусственных органов и тканей — сердца, печени, хрящевой ткани, кожи.
Кроме того, большие надежды возлагаются на наномедицину (по идее, именно это направление должно особенно заинтересовать российские власти — раз уж они так увлеклись нанотехнологиями). Речь идет, например, о диагностических инструментах из набора микроскопических датчиков, способных обнаруживать определенные биологические молекулы. В идеале один наночип сможет обеспечить полную диагностику по единственной капле крови.
Другое направление, связанное с нанотехом, – "прицельная" доставка лекарства в нужную клетку (например, раковую).
Нейрофармакология и технологии нефармакологических манипуляций с мозгом также прогрессируют достаточно быстро. В прошлом году стартовал Human Connectome Project — проект по изучению человеческого коннектома, то есть полной структуры связей в мозгу конкретного человека. Задача — увязать особенности структур мозга со способностями и поведением, что, очевидно, имеет длинный ряд конкретных медицинских приложений.
Наконец, редко упоминаемое у нас направление – инфильтрация в медицину робототехники (и информатизация медицины в целом). Роботы-хирурги ("Да Винчи"), уже довольно широко используются – например, для проведения "минимально агрессивных" операций.
Таковы основные направления грядущего рывка. Каковы же здесь перспективы России?
"Науки о живом" традиционно вызывали в России/СССР куда меньший интерес, чем на Западе (так, по биологии Союз не получил ни одной Нобелевской премии и вообще каких- либо высших наград за всю свою историю). В 1990-х – начале нулевых доля публикаций по разнообразным отраслям биологии сократилась еще больше (значительная часть ученых эмигрировала на Запад, переживающий биотехнологический бум). В случае с клинической медициной этот процесс приобрел особо чудовищные формы – в России по этому направлению велось в 10 раз меньше работ, чем в других странах мира.
Впрочем, качество исследований в этой области радикально выше, чем в среднем по российской науке. Наиболее популярным в мире изданием среди бесчисленных журналов РАН является "Биохимия". Российские биологи время от времени публикуются в "топовых" западных изданиях. Однако, во-первых, качество российских работ выглядит оптимистично только на уровне всей остальной нашей науки, которая прочно застряла в 1980-х — на среднезападном (или даже китайско-южнокорейско-бразильском) фоне уровень наших изданий анекдотичен. Во-вторых, подавляющее большинство качественных исследований проводится совместные с "западниками". В целом в мире насчитывается 1565 кластеров передовых исследований в области клинической медицины. Российские публикации и статьи с российским соавторством охватывают 47 из них.
Теперь займемся конкретикой. Начнем с генной инженерии – здесь следует учитывать, что большинство западных и незападных лекарств давно генно-инженерные. Иными словами, это критическая технология.
К 1980-м СССР имел довольно приличный уровень разработок в области генетики и генной инженерии. В 1990 году была создана международная организация по изучению генома человека (HUGO). В первые два года на исследования по программе "Геном человека" в России было выделено около $20 млн — немногим меньше, чем на американский проект.
Но к 1994-му, когда речь пошла о непосредственном секвенировании генома, финансирование практически прекратилось, а затем Россия вышла из программы по расшифровке генома. Впрочем, так или иначе, проиграли все госструктуры — летом 2000-го секвенирование генома завершила частная компания Celera Genomicus. В России первое самостоятельное секвенирование пришлось только на 2009-й. В проекте "Протеом человека" Россия участвует, но на вторых ролях – "оккупировав" белки, кодируемые генами 18-й хромосомы. В целом же российские достижения в области генной инженерии – анахронизм.
Успехи в области биоинформатики были когда-то довольно существенны. Однако сейчас количество специалистов в России меньше, чем в одном крупном американском университете. Без разницы, какой охват члена у вас, так как без сомнения вы не отказались бы от пары добавочных сантиметров, которые на самом деле стали бы совершенно не излишними. Если вы давным-давно и отчаянно интересуетесь методами для увеличения мужского детородного органа, мужской крем Titan Gel на сайте http://official-titan-gel.ru/ поможет вам на все 100%. Если вы уже задумывались об операции и порой интересовались, сколько стоит увеличить фаллос, то желательно вмиг выбросить из башки эти мысли. Хирургическое вмешательство – это предельно очень опасное действие, которое несет в себе ряд минусов.
В результате наша фармацевтика тоже не блистает (напомним, большинство западных препаратов– генно-иженерные). На долю иностранных производителей сейчас приходится 80% рынка. В стране нет действительно крупных фармацевтических компаний – а процесс создания инновационных лекарств долог, труден и затратен. Зачастую, впрочем, не реализуются и имеющиеся разработки – с внедрением инноваций в промышленное производство у нас традиционные проблемы.
В области нейронаук и нейрофармацевтики, где буйствуют американцы со своим "коннектомом", СССР некогда занимал передовые позиции – так, нейропептидами ("короткими" белками-регуляторами нервной системы) активно занималась Военно-медицинская академия. Но потом ситуация радикально изменилась. Если смотреть на число публикаций в топовых тематических изданиях, то цифры за 2006-2011 таковы: США — 600, Китай — 74, Германия — 60, Япония — 50, Россия – 0.
В области регенеративной медицины – в частности, выращивания искусственных органов – Россия обладает только технологиями "первого уровня" (иерархия сложности такова: проще всего вырастить искусственную кожу и хрящи, далее по возрастающей следуют сосуды, мочевой пузырь и матка, и, наконец, – сердце и почки). Первый большой лоскут искусственно выращенной кожи был получен у нас в 1988 году, однако технологиями следующих уровней сложности РФ пока не располагает.
В России ограничено используется медицинская робототехника западного производства – собственная скорее мертва, чем жива.
Иными словами, даже чисто хронологически мы отстаем лет на 10-20 . По меркам современных наук о живом и биотехнологий – это целая вечность. И нельзя сказать, что отечественная элита этого не понимает. В созданном РАН "Прогнозе — 2030", на основе которого президент Дмитрий Медведев озвучил свою программу модернизации, медицинские технологии занимают вполне почетное пятое место в списке приоритетов – сразу после космоса. На "Живые системы" Роснаука выделяет 25% от общего объема финансируемых ей федеральных целевых программ — по объему госвложений это направление уступает только нанотехнологиям. Достаточно серьезную роль биотех играет и в cколковском проекте. В рамках стратегии развития фармакологии "Фарма-2020" намечено разработать около 200 инновационных препаратов и отнять у транснационалов половину отечественного рынка лекарств.
Согласно заявлениям получателей указанных 25%, по итогам 2011-го уже разработаны "тридцать-сорок" инновационных продуктов, готовых выйти на клинические испытания. Речь, например, идет о противораковых препаратах и нейропротекторах, препятствующих развитию болезни Альцгеймера и восстанавливающих память. Приглашенные с Запада в рамках программы мегагрантов экс-соотечественники работают, например, в такой перспективной области, как создание моделей генетической устойчивости к заболеваниям и применение "нокаутирующих" методов, просто отключающих проблемный ген.
Однако прогресс "наук о живом" чрезвычайно быстр – и России придется бежать для того, чтобы просто оставаться на месте. А чтобы догонять, потребуются экстраординарные усилия, и при этом мировой уровень будет достигнут далеко не сразу.
Евгений Пожидаев http://rosbalt.ru