Кому и зачем нужна база геномов сотрудников «Роснефти»?

Глава компании «Роснефть» Игорь Сечин объявил, что его сотрудники станут первыми добровольными участниками создания базы геномов в России на 100 тысяч человек, исследования будут проходить на базе НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова, НМИЦ детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева и Российского геронтологического научно-клинического центра.

Как и для чего она создается, какие у нее есть потенциальные риски и преимущества, а также зачем она нужна руководству «Роснефти», рассказала кандидат биологических наук, заместитель директора по научной работе Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта Российской Академии наук (ИМБ РАН), заведующая лабораторией постгеномных исследований, руководитель ЦКП «Геном» ИМБ РАН Анна Кудрявцева.

Для чего геномные базы нужны?

Геномные базы данных создаются во всем мире для решения самых разнообразных задач. Они нужны и для сельского хозяйства, например, чтобы в ускоренном темпе получать новые породы животных и сорта растений, и для мониторинга экологической обстановки, и для исследований эволюционного процесса, и, конечно же, для биомедицины.

Нужно сразу сделать акцент на том, что, по-видимому, в скором времени мы увидим не просто базу геномных данных, а крупнейший в РФ центр геномного секвенирования. Об этом сообщил Игорь Сечин в своем докладе на совещании по вопросам развития генетических технологий 17 ноября 2021 года. Сейчас уже почти всем очевидно, что дальнейшее развитие здравоохранения и тем более переход к 4П медицине совершенно невозможно себе представить без генетического тестирования. Однако зачастую существует непреодолимая пропасть между новыми разработками ученых и их внедрением в реальный сектор экономики, особенно — в сферу здравоохранения.

Стало понятно, что надо срочно искать какие-то точки соприкосновения. Именно эта ситуация, по-видимому, и определила решение Владимира Владимировича о попытке искусственно сблизить ученых и представителей бизнеса в лице госкорпораций (дополнения к указу президента РФ № 680 от 30 декабря 2019 года).

Компания «Роснефть» стала партнером программы генетических технологий и зарегистрировала общество «Биотехнологический кампус», которое призвано стать площадкой для внедрения научных результатов и разработок в области генетических технологий, в том числе технологий генетического редактирования.

В целесообразности создания в России базы геномов человека сомнений нет, такие ресурсы создаются по всему миру уже очень давно, однако для каждой страны существует своя специфика, довольно сильно могут различаться частоты встречаемости мутаций. Создание Центра геномного секвенирования с соответствующей базой данных позволит повысить точность диагностики наследственных заболеваний, состояний и предрасположенностей.

К сожалению, мы еще очень мало знаем о своем геноме, а также о той информации, которая в нем закодирована. Особенно не хватает знаний о так называемом генетической окружении. Можно проиллюстрировать это следующим образом. Представим себе девушку, обладательницу наследственной мутации, которая может развиться в онкологическое заболевание. Раньше главенствовала теория, что самая эффективная защита в таких случаях — здоровый образ жизни. Девушка всё время себя ограничивала во вкусной еде, не пила кока-колу, рано вставала, занималась спортом, а заболевание всё равно вскоре пришло к ней.

Шло время, и накапливалось всё больше данных, что как ни бегай в спортзал, как ни соблюдай режим, всё равно мутация может сообщить о себе. Какой вывод сделали ученые — вероятность возникновения болезни при наличии патогенной мутации, по-видимому, в большей степени зависит от сочетания различных генетических детерминант, чем от внешней среды и образа жизни.

Степень патогенности мутаций и вероятность их проявления на уровне фенотипа в течение жизни человека рассчитывают не из праздного интереса. Эффективная профилактика тяжелых моногенных заболеваний и некоторых генетических синдромов — не фантастика. Сейчас эту услугу можно выполнить во многих медицинских центрах как за рубежом, так и в нашей стране. Для этого при планировании беременности обращаются к процедуре экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Преимплантационное генетическое тестирование эмбриона перед подсадкой в организм матери поможет родить здорового малыша, не внося корректировки в его гены.

Есть и еще одно, самое неоднозначное направление, которое можно обозначить как «дизайн человека и профилактика наследственных заболеваний путем коррекции генома». По-видимому, рано или поздно человечество посчитает этически приемлемым не только вносить изменения в геном соматических клеток, но и даже корректировать весь организм целиком, обеспечивая наследуемость привнесенного изменения в ряду поколений. Как правило, в качестве обоснования такого вмешательства приводят самые благие доводы о желании помочь семьям иметь здоровых детей, а также помочь самим этим детям, которые будут избавлены от мучений, связанных с генетическими заболеваниями. На самом деле, существует крайне мало заболеваний, при которых у пары действительно нет шансов родить здорового ребенка без применения генетического редактирования. В подавляющем большинстве случаев преимплантационное генетическое тестирование является полностью эффективным решением вопроса.

Однако социологи практически единогласны во мнении, что распространение таких технологий, как редактирование генома на ранних стадиях развития эмбриона, послужит мощным триггером для усиления социальной стратификации и дифференциации общества. Ведь очевидно, что люди захотят себя улучшать, и приоритет будет у тех, кому финансовое положение обеспечивает доступ к соответствующим технологиям.

Пока что ученые не обладают достаточными знаниями, чтобы по заказу сделать человека талантливым или хотя бы красивым, однако даже сейчас есть данные о некоторых мутациях, которые ассоциированы, например, с повышенной выносливостью, или со способом наследования цвета глаз. Это очень сложная этическая проблема, которую человечеству только предстоит решить.

Сейчас в России отсутствует инфраструктура, позволяющая централизованно накапливать, безопасно хранить и обрабатывать результаты высокопроизводительного секвенирования (расшифровки) геномов граждан России для научных и медицинских целей. В России можно получить услугу секвенирования генома, экзома (совокупность «смысловых» участков генома) или панели генов, однако нет единого алгоритма выдачи информации пациентам. Услуга по секвенированию генома и экзома не является медицинской, то есть не может быть оплачена по полису обязательного медицинского страхования. Более того, на основе результатов таких «немедицинских» исследований официально не может быть назначено лечение, например, невозможен подбор таргетных препаратов или другие медицинские услуги.

Вероятно, еще долго не появится механизмов регистрации такого типа исследований из-за необходимости существенного изменения законодательной базы и разработки адекватных механизмов контроля за организациями, предоставляющими услуги высокопроизводительного секвенирования населению. Все ведущиеся в настоящий момент проекты в области секвенирования жителей России не обеспечивают защиту персональных данных на достаточном уровне, хранятся на серверах институтов или компаний-исполнителей. Данные секвенирования недоступны для исследователей и зачастую не предполагают возможности объединения и совместного анализа.

В России крайне не хватает масштабных государственных геномных проектов, в которых учитываются медицинские аспекты. В текущих исследованиях рассматриваются в основном признаки, важные для криминалистики. Публично эта проблематика была освещена президенту еще в октябре 2018 года на Всемирном Фестивале молодежи и студентов в Сочи. А 28 ноября 2018 года появился указ президента РФ № 608 «О развитии генетических технологий в Российской Федерации». С тех пор мы медленно, но уверенно идем по выбранному пути.

Поэтому главная цель проекта должна быть — создание инфраструктуры, позволяющей консолидировать и хранить геномные данные российских граждан, которые можно использовать как для научных, так и для медицинских целей при обеспечении высочайшего уровня защиты персональных данных.

Как они создаются?

Создание большого геномного центра с нуля — очень непростое и дорогостоящее занятие. Закупка дорогостоящих секвенаторов — это далеко не самая сложная задача, которую придется решить руководителю такого центра. На первый план выходят проблемы, связанные с несовершенством законодательной базы, причем одновременно на многих уровнях. Проблемы с отсутствием необходимых документов начинаются еще на том уровне, когда ты хочешь нарисовать план новой лаборатории, которая будет заниматься геномным секвенированием. А санитарно-эпидемиологические нормы и правила еще не придумали, типовую лабораторию не нарисовали, и тем более полностью отсутствует понимание, как такую лабораторию можно сертифицировать.

И еще пара важных фактов — во-первых, по небольшому фрагменту генома можно однозначно идентифицировать личность, и, во-вторых, геномные данные традиционно вызывают повышенный интерес со стороны других государств, а также со стороны страховых компаний. То есть при организации Центра геномного секвенирования очень четко должны быть отработаны все бизнес-процессы, они должны быть выстроены таким образом, чтобы обеспечить полную конфиденциальность для тех, кто сдал кровь.

Необходимо построить хранилище геномной информации (по сути — это означает, что нужно купить много стоек с серверами). Хранилище результатов секвенирования может быть дополнено биобанком. И также должно быть помещение, где проводят все манипуляции с биологическими образцами — выделяют ДНК, готовят так называемые «библиотеки», которые затем отправляются на секвенатор.

Работая на переднем крае науки, неизбежно приходится не только трудиться над своей научной темой, но и разрабатывать новую методологию. В созданном Центре геномного секвенирования, наверняка, решат комплекс проблем, к которому пока что не подступиться в масштабах маленьких геномных центров, работающих в отдельных институтах:

1. создание полноценного российского программного обеспечения для всех этапов анализа данных высокопроизводительного секвенирования;

2. создание базы данных по ассоциациям между клиническими признаками и генетическими вариантами с учетом этнической принадлежности. Сейчас практически отсутствуют данные для малых народностей;

3. формирование концепции перемещения данных от момента секвенирования до однократной или многократной расшифровки различными специалистами, в зависимости от цели обращения к врачу;

4. разработка правил выдачи результатов (например, часто рассматривается вопрос о том, чтобы не предоставлять информацию, не имеющую отношения к основному заболеванию, по которому пациент обратился к врачу, без обоснования необходимости);

5. разработка системы принятия решений на основе данных секвенирования;

6. разработка регламента доступа к данным секвенирования для ученых.

Судя по заявлению Игоря Сечина на совещании по вопросам развития генетических технологий 17 ноября 2021 года, пока что планируется работать на территории партнерских организаций, поэтому довольно сложно заранее оценить, когда Центр начнет полноценно функционировать как самостоятельная структура.

Потенциальная польза

1. Наличие большой базы образцов позволит продвинуться в анализе генома с методической точки зрения. Можно будет эффективнее использовать искусственный интеллект даже для редких патологий.

2. Также хотелось бы прийти к стандартизации медицинских заключений по результатам высокопроизводительного геномного секвенирования.

3. Снижение заболеваемости наследственными синдромами и их более легкое течение, как результат, сокращение расходов на медицинское обеспечение лиц с тяжелыми наследственными заболеваниями, в том числе онкологическими.

4. Получение данных по динамике частот генетических вариантов, связанных с различными фенотипическими признаками (заболевания, спортивные характеристики и др.), а также данных по фенотипическому проявлению их комбинаций в пределах одного индивидуума (усиление друг друга, нейтрализация, патогенный эффект).

5. Создание базы данных и развитие методов для применения в криминалистике, идентификации личности, реконструкции внешности по ДНК и др.

6. Создание базы данных генетических особенностей жителей России для обоснованного редактирования эмбрионов, если в будущем будут созданы способы высокоточного внесения изменений в геном.

7. В случае централизованной системы обработки данных может быть обеспечен унифицированный входящий контроль качества результатов, полученных в любой точке страны. Такой вариант дополнительно позволит решить проблему нехватки в регионах квалифицированных врачей-генетиков, обладающих навыками анализа геномных данных.

Потенциальные риски

Потенциальных рисков тоже немало. Чаще всего опасения у людей вызывает тот факт, что рано или поздно информация об их геномах вырвется на свободу и станет достоянием общественности или иностранных спецслужб. Такая ситуация может для многих оказаться не очень приятной. Например, если у человека есть полиморфизмы, связанные с высоким риском онкологических заболеваний, или со склонностью к аддикциям, представьте, как бы распорядилась такой информацией страховая компания.

По опыту иностранных коллег, довольно много неприятных моментов возникало в семьях, когда после ДНК-теста выяснялось, что ребенок не имеет никакого родственного отношения к папе, а иногда еще и к маме.

Однако все эти проблемы, несомненно, не являются причиной для того, чтобы не изучать геном человека. А чтобы успокоить тех, кто боится утечки информации, можно привести пример базы пациентов с ВИЧ-инфекцией. База существует давным-давно, и прецедентов утечки информации не было, значит можно перенять этот положительный опыт.

Почему «Роснефть»?

Судя по всему, исходно у Игоря Сечина и не было никакой потребности глубоко уходить в геномную тематику. Во время своей последней речи он сделал акцент на том, что это была не его инициатива, а прямое указание Владимира Владимировича, отраженное в дополнении к указу № 680: «Привлечение к решению задач ускоренного развития генетических технологий в Российской Федерации публичного акционерного общества „Нефтяная компания „Роснефть“ в качестве технологического партнера путем заключения с ним соглашения о сотрудничестве»; (дополнен — указ президента Российской Федерации от 30.12.2019 № 632).

С тех пор прошло два года. Да, «Роснефть» создала два юридических лица с разными планируемыми функциями. Но кажется, дело существенно не продвинулось.