Яндекс.Метрика
14.09.2018

Технологии

Кровь: новое прочтение

Как работает первая специализированная лаборатория для типирования потенциальных доноров костного мозга



Павел Орлов,

репортер



12 сентября состоялся запуск совместной лаборатории Русфонда и Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ): там будут определять HLA-фенотипы (маркеры ДНК-совместимости) потенциальных доноров Национального регистра доноров костного мозга имени Васи Перевощикова. Как работает новая лаборатория – в репортаже Русфонда.

Эта лаборатория – общее дело. Казанский федеральный университет предоставил 170 кв. м площади – шесть комнат, специально отремонтированных для работы с биоматериалами, а также персонал, имеющий необходимый опыт. Русфонд приобрел оборудование, в том числе дорогостоящий секвенатор MiSeq компании Illumina, который за один цикл сможет определять HLA-фенотипы почти 200 человек. Русфонд будет также поставлять лаборатории образцы крови добровольцев для типирования и необходимые реактивы.

Благодаря новой лаборатории в 2019 году Национальный регистр сможет увеличиться почти на 25 тыс. человек. Для сравнения: за 2017 год 15 российских регистров вместе протипировали 15 тыс. добровольцев.

– По предложению основателя и президента Русфонда Льва Амбиндера мы создали первое наше совместное предприятие почти полгода назад – Приволжский регистр потенциальных доноров костного мозга, – рассказывает ректор КФУ Ильшат Гафуров. – Теперь второй шаг: на базе Института фундаментальной медицины и биологии создали лабораторию. Мы хотим сформировать регистр доноров не только для Приволжского округа, но для всей страны. Мы хотим, чтобы в Национальном регистре были миллионы добровольцев.


Коктейль из ДНК


Заведующая лабораторией Елена Шагимарданова

Новая лаборатория располагается в двухэтажном здании университетской клиники и занимает часть первого этажа. С улицы сюда ведет отдельная дверь, но входить в нее позволено лишь курьерам, которые доставляют образцы – пробирки с кровью. Сами сотрудники лаборатории, семеро специалистов, входят с противоположной стороны – через клинику.

– Вот здесь мы проводим первичную сортировку образцов, – начинает экскурсию заведующая новой лабораторией Елена Шагимарданова. – Затем пробирки с кровью передаются через окошко в следующую комнату, где происходит выделение ДНК. Вот этот прибор, похожий на ксерокс, на самом деле робот для выделения ДНК. Вручную выделять ДНК из партии пробирок с кровью пришлось бы неделями.

Робот передает эстафету людям: сотрудники лаборатории берут несколько микролитров выделенной ДНК и помещают их в ячейку специального планшета размером 10 на 15 см. Всего в планшете 96 ячеек – в них можно загрузить образцы ДНК 94 человек плюс два контрольных. То, что происходит с планшетом дальше, напоминает эпизод из научно-фантастического фильма.

Каждая цепочка ДНК хранит генетическую информацию о человеке при помощи трех миллиардов пар оснований. Биологи с помощью передовых технологий выделяют из цепочки только пять необходимых отрезков-локусов, содержащих гены тканевой совместимости. Затем пробирки с локусами отправляются (через очередное окошко) в следующую комнату, где их помещают в специальные приборы, которые в течение семи часов нагревают и остужают образцы, пока они размножаются посредством полимеразной цепной реакции. В результате количество фрагментов каждого из пяти локусов каждого образца увеличится в миллионы раз.

Далее идет последняя фаза ручной работы – создание библиотеки для секвенирования. В пробирки добавляется рестриктаза – фермент, который, как ножницы, разрезает цепочки фрагментов ДНК в случайных местах, чтобы получить более короткие отрезки (секвенатор MiSeq умеет читать только короткие отрезки). К каждому отрезку ДНК каждого из доноров пришивается так называемый бар-код, то есть штрих-код, исполненный в молекулярном варианте. Зачем? Чтобы после секвенирования можно было разобраться, где чья ДНК.

Дело в том, что после бар-кодирования все образцы из подготовленных планшетов смешиваются в одной пробирке. Содержимое коктейля из «пронумерованных» кусочков ДНК двух сотен человек как раз и называется библиотекой для секвенирования.

Следующая операция – самая дорогостоящая во всем процессе HLA-типирования. Полученная «библиотека» тонким слоем наносится на небольшое стеклышко, которое на самом деле стоит огромных денег и называется «ячейка». Его помещают в секвенатор, и тот наконец приступает к работе.

Чтение одной такой ячейки, то есть секвенирование ДНК каждого из 188 потенциальных доноров плюс четырех контрольных образцов, занимает у MiSeq трое суток. Еще сутки требуются для расшифровки полученных данных, которые передадут из лаборатории в Национальный регистр доноров костного мозга имени Васи Перевощикова.

– Большую часть процессов, которые мы пока делаем вручную, можно автоматизировать, – говорит Елена Шагимарданова. – И я, конечно, мечтаю о подобном оборудовании, но, с другой стороны, даже хорошо, что у нас его пока нет. Я хочу, чтобы сотрудники лаборатории поработали какое-то время руками, чтобы они понимали, что и как здесь происходит, а не только умели нажимать кнопку «старт».


300 тысяч доноров через пять лет



Из-за высокой стоимости реагентов типирование одного образца обходится сегодня в 7000 рублей. Еще год назад оно было вдвое дороже. В настоящее время Русфонд ведет с несколькими отечественными компаниями переговоры о разработке, производстве и поставках некоторых реагентов. Если проект заработает и отечественные реагенты покажут себя не хуже иностранных, стоимость одной процедуры типирования получится еще снизить.

В будущем Русфонд и КФУ собираются расширить возможности лаборатории, поставив в нее еще один секвенатор. Цель – совместными усилиями увеличить число потенциальных доноров костного мозга в Национальном регистре до 300 тыс. человек за ближайшие пять лет. Это еще не миллионы, но уже весьма серьезная база для всех нуждающихся.

Фото Натальи Дорошкевич

Оплатить
картой
Cloudpayments
Регулярный
платеж
Оплатить
c PayPal
QR и другое
Для пожертвования с карты зарубежного банка воспользуйтесь, пожалуйста, сервисами PayPal, Stripe или формой на сайте фонда-партнера в Казахстане rusfond.kz
Только благодаря вашей помощи мы помогаем лечить детей. Фонду нужны и средства для развития — чтобы расширять спектр диагнозов, с которыми работаем, поддерживать новые методы лечения, распространять медицинские знания. Любое ваше пожертвование поможет нам лучше, полнее, быстрее выполнять наши задачи.

Информация о произведенном пожертвовании поступает в Русфонд в течение четырех банковских дней.

Для пожертвования с карты зарубежного банка воспользуйтесь, пожалуйста, сервисами PayPal, Stripe или формой на сайте фонда-партнера в Казахстане rusfond.kz
Только благодаря вашей помощи мы помогаем лечить детей. Фонду нужны и средства для развития — чтобы расширять спектр диагнозов, с которыми работаем, поддерживать новые методы лечения, распространять медицинские знания. Любое ваше пожертвование поможет нам лучше, полнее, быстрее выполнять наши задачи.

Информация о произведенном пожертвовании поступает в Русфонд в течение четырех банковских дней.

Отписаться от регулярного пожертвования можно здесь

Для пожертвования с карты зарубежного банка воспользуйтесь, пожалуйста, сервисами PayPal, Stripe или формой на сайте фонда-партнера в Казахстане rusfond.kz

Информация о произведенном пожертвовании поступает в Русфонд в течение четырех банковских дней.

Для пожертвования с карты зарубежного банка воспользуйтесь, пожалуйста, сервисами PayPal, Stripe или формой на сайте фонда-партнера в Казахстане rusfond.kz
Только благодаря вашей помощи мы помогаем лечить детей. Фонду нужны и средства для развития — чтобы расширять спектр диагнозов, с которыми работаем, поддерживать новые методы лечения, распространять медицинские знания. Любое ваше пожертвование поможет нам лучше, полнее, быстрее выполнять наши задачи.

Информация о произведенном пожертвовании поступает в Русфонд в течение четырех банковских дней.

Введите сумму пожертвования в форме выше. После этого введите номер телефона в открывшемся окне виджета оплаты. На ваш телефон будет отправлено СМС-сообщение с просьбой подтвердить платеж. Cпасибо!

Отправить пожертвование можно со счета мобильного телефона оператора — «Мегафон», «Билайн» или МТС.

Дорогие друзья, абоненты Tele2!
Будьте внимательны!

От имени Русфонда (и без нашего на то согласия!) оператор поднял минимум пожертвований с привычного 1 руб. до 75 руб. а комиссию – 8% плюс 10 руб., которую оплачиваете вы при совершении платежа в пользу оператора.
Предлагаем вам альтернативу: жертвуйте по cистеме быстрых платежей (СБП). Комиссия – 0,4%, платит Русфонд. Или с помощью QR-кода. Подробнее здесь.

Информация о произведенном пожертвовании поступает в Русфонд в течении четырех банковских дней.

Скачайте мобильное приложение Русфонда:

App Store

Google Play

Скачайте из RuStore

Другие способы

Банковский перевод Альфа•банк Vk Pay Stripe