Российские ученые разработали устройство, которое расшифровывает геном вместо нескольких недель за считанные дни. Секвенатор (прибор для расшифровки генома) третьего поколения может прочитать наследственную информацию в отдельно взятой молекуле ДНК по более длинным отрезкам в отличие от устройств предыдущих поколений, пишут «Известия».
Благодаря новой технологии можно будет наблюдать за биологическими процессами не только в тканях или органах, но и в отдельной клетке, объяснили авторы разработки. Это позволит лучше понять механизмы развития наследственных и онкозаболеваний.
Первый российский секвенатор 3 поколения при финансовой поддержке Минобрнауки создали исследователи Института аналитического приборостроения (ИАП) РАН, Института спектроскопии РАН и компании «Синтол». Авторы подготовили опытный образец, тестируют и дорабатывают его для серийного производства. Специалисты считают, что порядка 100 приборов смогут закрыть потребности науки.
«Секвенаторы третьего поколения, или, как еще их называют, одномолекулярные, производят только в США и Великобритании. Мы взяли за основу американский прибор, но реализовали свою собственную оригинальную технологию. За счет чтения более длинных участков она значительно упрощает сборку «пазла» генома целиком и позволяет отслеживать геномные перестройки, что важно для медицины. На мой взгляд, это даже не эволюционный, а революционный скачок в технологиях», — пояснил Антон Букатин, заместитель директора по научной работе ИАП РАН. В новом устройстве используется более чувствительная оптическая система и современные химреагенты. Большая часть компонентов, из которых собран прибор, отечественного производства и лишь некоторые — зарубежные. Но вскоре ученые планируют заменить их на российские.
По словам Павла Милентьева, ведущего научного сотрудника Института спектроскопии, для секвенатора за 2,5 года ученые разработали свои оптические технологии. «В итоге нам удалось создать оптический детектор, который стал частью большого приборного комплекса. Технология включает в себя нанооптику. Это взаимодействие света с одиночными молекулами в наноразмерных системах. А оно всегда связано с различными сложностями», — уточнил Павел Мелентьев. Ученый пояснил, что одномолекулярные секвенаторы считают наследственную информацию с очень высокой скоростью и точностью, которая должна составлять 99%.
По расчетам разработчиков серийный выпуск российских секвенаторов начнется в 2026–2027 годах. Возможно, что прибор будет поставляться в дружественные страны.
Весной 2023 года в Самарском медуниверситете открылся современный Научно-образовательный профессиональный центр генетических и лабораторных технологий, состоящий из 14 лабораторий, объединенных для научной деятельности. Лаборатории оборудованы передовыми приборами: масс-спектрометрами, секвенаторами, хроматографами и другой необходимой техникой.
Фото: Институт аналитического приборостроения РАН (ИАП РАН).
