В конце ноября 2012 года представители Федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова, Биофонда РВК и компании «АстраЗенека» подписали Меморандум о сотрудничестве. Результатом их совместной деятельности должна стать биомедицинская структура под названием «Российский национальный биосервис» — первый биобанк, организованный на территории России, в Санкт-Петербурге.

Фото ©iStockphoto.com/Olivier Leueinec.

Биобанк — это разновидность биорепозитория, специализированного хранилища биологических материалов для научных и медицинских целей. В биорепозиториях могут содержаться образцы, полученные от разных живых организмов. Термин «биобанк» применяется, как правило, к коллекциям образцов, взятых у человека.

Размеры биобанков, состав и объём их коллекций различны. В мире насчитывается несколько десятков крупных биобанков национального масштаба и несколько сотен более мелких. В биобанках хранят образцы биологических жидкостей (крови, плазмы, слюны, мочи) и тканей, а также ДНК, РНК и других биологических веществ. Например, Национальный биобанк Кореи (NBK), интегрированный с 17 региональными корейскими биобанками, содержит более 525 тысяч биообразцов (данные на декабрь 2011 года). Процентное соотношение единиц хранения этого биобанка таково: сыворотка крови — 40%; плазма крови — 37%; ДНК — 15%; все остальные образцы — 8%.

Коллекции биобанков используются для исследований болезней, причины которых до сих пор не вполне ясны, создания диагностических и прогностических тестов, выявления биомаркеров заболеваний, а также для разработки новых лекарств. Есть банки, специализирующиеся на редких болезнях, близнецовые регистры, банки, ориентированные на популяционные исследования, где в первую очередь проводят генетические обследования различных групп населения для определения функциональности генов при появлении наиболее распространённых заболеваний. Национальная программа биобанков Швеции обеспечивает сохранение 3—4 миллионов биообразцов, получаемых ежегодно в ходе обычных медицинских обследований. Британский UK Biobank в период с 2006 по 2010 год собрал медицинские данные более чем 500 тысяч человек в возрасте от 40 до 69 лет.

В России основой первого биобанка станет коллекция биообразцов Федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В. А. Алмазова, собранная под конкретные исследовательские проекты. Теперь на базе этого центра будет создана самостоятельная организация, занимающаяся биобанкингом. Здесь через несколько лет, по прогнозам Виталия Пруцкого, руководителя центра компании «АстраЗенека» по биоинформатике и прогностической медицине в Санкт-Петербурге, будет сконцентрировано до 80% образцов, собранных в России (для сравнения — в США около 200 биобанков, крупнейший из которых имеет только 3% образцов от их общего количества).

Центр им. В. А. Алмазова уже имеет подходящее помещение, оборудование, ну и, конечно, коллекции образцов, которые хранятся в морозильниках и огромных многосотлитровых сосудах Дьюара с жидким азотом. Среди прочего центр обладает уникальной коллекцией крови людей, переживших блокаду Ленинграда и доживших до наших дней. Сейчас в ней содержится порядка 300 образцов, и сбор продолжается. Уже есть первые результаты работы с этой коллекцией. Оказалось, что блокадники редко страдают от осложнений сердечно-сосудистых заболеваний. Однозначных объяснений этому пока не найдено. Соизмеримая с ленинградской коллекция есть в Нидерландах: она содержит образцы крови людей, переживших голодную и холодную зиму 1944 года. Исследования показали, что тяжёлые условия, выпавшие на их долю, сказались на здоровье и следующего поколения.

Создание биобанков — необходимое условие развития персонализированной медицины. Персонализированная, или персонифицированная, медицина — это отнюдь не индивидуальные лекарства и персональный доктор для каждого, как нередко считают. Возможно, когда-нибудь мы придём к такому уровню здравоохранения, но на данный момент речь идёт, прежде всего, о более точной диагностике, которая основана не только на симптомах болезни, но и на генетических данных пациента. Для развития такой диагностики помимо коллекции биообразцов требуется соответствующая база данных с описанием истории болезни, образа жизни, условий труда и других сведений, которые могут быть полезны в установлении причин того или иного заболевания.

«В биобанке образец без истории не имеет никакого смысла, поэтому всё, что происходит с образцами, должно быть строжайшим образом документировано, — говорит Виталий Пруцкий. — Наши специалисты передадут все необходимые документы и научат грамотно выстраивать технологический процесс. Нет тщательно собранных и аннотированных образцов — нет высокоточной диагностики. Нет диагностики — нет персонализованной медицины».

Переход к индивидуализированной медицине невозможен либо, по крайней мере, сильно затруднён без широкомасштабных биомедицинских исследований, охватывающих различные группы населения. Иначе говоря, чтобы в рамках персонализированной медицины вылечить одного, необходимо предварительно изучить биообразцы многих сотен тысяч и даже миллионов людей. Одна из целей исследований — поиск специфических к тем или иным заболеваниям биомаркеров.

Биомаркер — это некий индикатор болезненного состояния организма. Индикаторами, например, могут служить температура тела или результаты общего анализа крови. Но они дают довольно грубую оценку, поскольку два человека с одинаково повышенной температурой тела и близкими значениями уровня лейкоцитов в крови могут страдать от совершенно разных заболеваний. И даже если диагноз одинаков, разные люди имеют свои генетические особенности, которые и усложняют работу лекарств.

Чтобы оценить, будет ли препарат эффективен для каждого конкретного пациента, разрабатываются специальные тесты, пациент проходит их до того, как начнёт принимать то или иное лекарство. Разработка тестов — дело долгое и кропотливое: необходимо точно выбрать те параметры, которые следует учитывать при диагностике. Это может быть мутация какого-то гена, как, например, в случае с коллатеральным раком (рак толстой кишки). По статистике, после операции по удалению опухоли восемьдесят процентов пациентов получают как минимум ещё пять лет жизни, даже если их ничем не лечить. Среди оставшихся двадцати процентов есть те, кому необходимо лечение, и в случае успеха рак может вообще не вернуться. В стандартном клиническом испытании нельзя выявить тех, кто реагирует на лечение. Их может обнаружить только специально разработанный тест-биомаркер.

Сохранение биообразцов даёт возможность повторного, более полного исследования с развитием методов анализа и позволяет вести контроль эпидемически значимых инфекций, а также проводить обучение медицинского персонала. Каждому врачу конечно же памятны занятия по анатомии в медицинском вузе с использованием соответствующим образом законсервированных анатомических препаратов. Занятия по гистологии также нельзя представить без коллекций тончайших гистологических срезов — препаратов нормальных и патологически изменённых тканей, закреплённых на небольших стеклянных пластинках, что позволяет рассматривать их в микроскоп.

Современный подход к хранению и изучению биоматериалов определяется уровнем развития науки и техники. Биологические образцы хранятся в особых условиях: в парафиновых блоках при комнатной температуре либо в замороженном состоянии. Например, кровяные тельца держат при –80°С. Некоторые жидкости, ткани и клетки хранятся при температуре –196°С в специальных ёмкостях с жидким азотом. Мощные компьютеры, объединённые в сети, и быстрые каналы связи позволяют собирать и обрабатывать огромные массивы биомедицинской информации. Информационная структура биобанков включает систему таблиц с данными, которые предоставляются научным и медицинским организациям. Базы данных, как правило, имеют несколько степеней защиты и разные уровни доступа для пользователей.

До определённого времени собирание коллекций биообразцов и связанных с ними данных было не только неприбыльным, но и весьма затратным делом, осуществлявшимся исключительно в рамках клинических и научных исследований. В среднем стоимость одного образца в биобанке составляет 200—300 долларов. Эта сумма включает взятие пробы, обучение персонала, покупку и амортизацию лабораторного оборудования, программное обеспечение, текущие затраты.

Биобанкинг невозможен без добровольных доноров. Их наличие — краеугольный камень данной системы. Врач обязательно просит у пациента-донора разрешение на использование его данных, пациент подписывает так называемый informed consent — документ, подтверждающий согласие на передачу данных.

На международном уровне техническую, юридическую, этическую экспертизу и контроль биобанков осуществляет созданная для этих целей организация — ISBER (International society for biological and environmental repositories). Помимо этого есть ещё множество организаций, которые выдают аккредитации, разрешения и сертификации, гарантирующие надлежащее качество всех процессов. В нашей стране никаких стандартов и правил по биобанкированию не существует, так что создателям «Российского национального биосервиса» придётся быть первопроходцами.

В современных условиях биоматериалы стали вполне ликвидным, хотя и очень специфическим коммерческим активом. Этот специфический банковский актив требует и специфических экономических подходов. Уже сейчас активно разрабатываются экономические стратегии, нацеленные не только на финансирование биобанкинга, но и на извлечение прибыли из него.

Виталий Пруцкий полагает, что успешность создаваемого в Санкт-Петербурге биобанка будет зависеть от оборота образцов: «Мы считаем, что это должны быть гарантированно востребованные коллекции. И, как во всякой коллекции, здесь должны быть редкие экземпляры, которые понадобятся если не сейчас, то в будущем, или образцы, сбор которых не требует больших затрат и которые можно себе позволить иметь. У нас нет цели заполнить тысячи квадратных метров рядами дьюаров, а есть цель наладить высокий оборот данных. Говоря «биобанк» — мы упрощаем. В перспективе это будет именно биосервис с функциями хранения и обработки. Мы рассчитываем на анализ данных методами биоинформатики и биостатистики. Это замыкает круг: мы можем извлечь информацию и можем её проанализировать. А главное — это связи с научными и медицинскими организациями, которые также могут принять участие в сборе материала, его обработке, получая от этого вполне определённые выгоды. Мы планируем собирать материал и перспективно, и ретроспективно, то есть из уже существующих коллекций, которые находятся в надлежащем состоянии. Что касается оснащения для этих будущих планов, например закупок дорогостоящего оборудования, то сейчас мы говорим о стартапе. Наша задача — выстроить бизнес-процесс таким образом, чтобы заработать на то оборудование, которое нам хочется установить. Разумеется, мы должны оценить, окупится оно или нет. Со временем, когда всё заработает так, как должно, когда будет накоплена определённая база данных, мы будем создавать диагностические тесты, которые помогут найти ответ на вопросы, возникающие в практической работе наших будущих партнёров-клиник. То есть перейти к следующему шагу, построить первый этаж на фундаменте биобанка».

Отдельным пунктом стоит вопрос о том, стоит ли создавать для биобанкинга специальные экономические модели или же будет достаточно адаптировать под него уже существующие стратегии. Появился новый термин — «биобанкономика» (Biobankonomics). Имеются некоторые основания предполагать, что современный биобанкинг формирует не только новую модель экономики медицинских отношений, но и новую модель экономики вообще. «Сегодня инновации связаны не только с академической наукой, — отмечает директор Центра им. В. А. Алмазова академик РАМН Евгений Владимирович Шляхто. — Нередко настоящие прорывы — результат эффективной кооперации науки и бизнеса».

Полученные посредством работы биобанкинга знания способны существенным образом трансформировать работу фарминдустрии. Связанная со многими другими отраслями промышленности, она, в свою очередь, будет трансформировать и их.

Статьи по теме

• Рак молочной железы: генетика предполагает, а эпигенетика располагает
• Рак молочной железы - безнадежно или будем бороться?
• Разрешите представиться: ваша ДНК

№1, 2013