Мода на генетические исследования захватывает цивилизованный мир. Уже не за горами ситуация, когда каждый уважающий себя человек должен будет иметь результаты расшифровки своего генома, чтобы понимать, как дальше «правильно» жить: чем питаться, как двигаться, каких болезней опасаться и т. д. Все это в тренде интереса врачей и пациентов к превентивной медицине — для тех, кто нацелен на долголетие. Поэтому в мире динамично развиваются ориентированные на это биомедицинские технологии, методы персонализированной медицины, в том числе биоинформатика — использование математических методов для решения биологических задач. Этим на российском рынке занимается биомедицинский холдинг «Атлас», основная компетенция которого — проведение генетических тестов. В июле компания вышла со своим продуктом на рынок Великобритании. О том, что сегодня компания предлагает потребителю и какая от этого может быть потенциальная польза, «Эксперт» поговорил с генеральным директором и совладельцем биомедицинского холдинга «Атлас» Сергеем Мусиенко и медицинским директором холдинга Андреем Перфильевым.
— Чем обусловлен выбор ниши генетических исследований?
Сергей Мусиенко: Во время обучения в Singularity University в Маунтин-Вью (Северная Калифорния) я впечатлился экспоненциальными темпами роста биомедицинской отрасли и рынка генетический исследований. С 2003 года человечество силами тысяч ученых и исследователей, инженеров и других специалистов сделало невероятный скачок в технологическом развитии геномных технологий. Это привело прежде всего к снижению стоимости расшифровки ДНК человека: если исследование первого генома стоило три миллиарда долларов, то сейчас себестоимость анализа полного генома человека в Америке — около тысячи долларов. Падение цены привело к созданию большого числа новых геном-ориентированных индустрий, рынков, продуктов и компаний. Уже есть несколько таких компаний с капитализацией свыше миллиарда долларов.
— Какими генетическими исследованиями занимается «Атлас»?
С. М.: На данный момент у нас есть два теста: генетический тест на исследование ДНК человека и уникальный для нашего рынка тест — исследование микробиоты (бактерий кишечника).
— Проведение генетических тестов — уже довольно распространенное направление на рынке. А зачем понадобилось исследовать микробиоту?
С. М.: Считается доказанным, что наличие или отсутствие тех или иных бактерий в кишечнике человека влияет на его состояние, настроение, показатели здоровья. Однако до недавнего времени оценить истинный баланс микробиоты было сложно из-за технологических ограничений. Раньше колонии бактерий выращивали только в специальной питательной среде — чашках Петри. Такой метод не позволяет подсчитать количество бактерий одного вида. Кроме того, многие бактерии в принципе не поддаются выращиванию в чашках Петри. Это обусловливало ошибочный взгляд на микробиом кишечника человека.
Появление технологии высокопроизводительного секвенирования в исследованиях микробиома позволило ученым получать информацию о микробном составе напрямую из естественного места обитания бактерий. То есть из образца стула выделяют всю бактериальную ДНК (полногеномный метод), а затем избирательно секвенируют всего лишь один ген — 16S рРНК, по которому принято классифицировать бактерии. На сегодняшний день ученые выпустили порядка двадцати тысяч публикаций, описывающих состав микробиоты и ее влияние на разные состояния человека и его организма.
— Вы говорили, что с помощью расшифровки ДНК вы планировали начать исследовать и онкологические опухоли.
С. М.: Сейчас уже происходит сегментация рынка генетических исследований. В 2008–2009 годах инновационной считалась американская компания 23andMe (один из ее создателей — Анна Войжитски, бывшая жена Сергея Брина, одного из основателей Google), которая делала генетические тесты для потребителей — то, с чего мы начали развивать «Атлас». Сейчас же геномные технологии используются не только для чтения ДНК самого человека: они становятся частью персонализированной медицины. Например, эти технологии начали использовать для исследования раковых опухолей.
Оказалось, что если взять биопсию опухоли и прочитать ее геном, то выявляются определенные мутации, по которым можно судить об относительной эффективности той или иной противораковой терапии, что позволяет назначить больному таргетные препараты, предназначенные для лечения опухолей строго определенного типа. И это, конечно, фантастический результат, этим сейчас в мире все активно занимаются.
— Насколько мне известно, существуют разные технологии исследования генома. Какие технологии используете вы?
С. М.: Результаты геномных исследований сильно зависят от технологий, которые используются для анализов. Падение цен на расшифровку генома было связано с появлением нового метода, который называется «секвенирование следующего поколения», сокращенно NGS. Эти технологии пришли на смену классическому методу — полимеразной цепной реакции, ПЦР, который до сих пор широко распространен в медицине.
Главное отличие секвенирования от ПЦР заключается в возможности побуквенно прочитать огромные участки генома. ПЦР же позволяет точечно проанализировать лишь определенные геномные участки: обычно их не больше 12–15 штук в одной панели.
В принципе, секвенирование позволяет прочитать хоть весь геном человека — это около 3,2 миллиарда букв. Именно технологии секвенирования следующего поколения позволяют нам анализировать геномы раковых опухолей, изучать бактерии кишечника и функции всего человеческого генома, а не только смотреть на его отдельные участки.
— Какое количество полиморфизмов вы исследуете?
С. М.: Наш тест одновременно исследует более 550 тысяч однонуклеотидных полиморфизмов, что позволяет оценить более 300 показателей здоровья, 40 показателей по питанию и спорту, изучить происхождение по отцовской и материнской линиям. Эти данные позволят человеку лучше контролировать состояние своего здоровья.
— Как устроен сам процесс исследований?
С. М.: Образцы материалов (для генетического теста это слюна, а для микробиоты — образец стула) поступают в лабораторию, где из них выделяют ДНК, которую пропускают через специальную машину — секвенатор, ключевое оборудование для всего процесса.
Машина читает, как книгу, все участки ДНК, которые в нее поместили, и выдает на выходе огромное количество прочитанных букв-нуклеотидов. Выглядит это примерно как один-три гигабайта данных, в зависимости от того, что именно анализируется. Сами по себе эти буквы ни о чем еще не говорят. Далее на эти прочитанные буквы накладывается программа, которая сравнивает полученную информацию с уже известными последовательностями геномов, например бактерий, и считает, какие виды бактерий и в каком процентном соотношении присутствуют в анализируемом образце. Такой количественный срез позволяет делать выводы. Например, если результаты клиента схожи с показателями человека с признаками болезни Крона, то мы посоветуем проконсультироваться с врачом, провести дополнительную диагностику.
— Откуда берутся известные последовательности генома, образцы для сравнения полученного результата?
С. М.: В основе генетического теста «Атласа» — десятки тысяч научных работ и исследований, являющихся базой для интерпретации рисков многофакторных заболеваний, определения носительства наследственных заболеваний, анализа особенностей обмена веществ, спортивных качеств и происхождения.
Для каждого раздела выработаны критерии отбора научных исследований. Например, для рисков многофакторных заболеваний отбираются метаанализы, в которых систематически изучалась взаимосвязь между различными вариантами генов и наличием или отсутствием заболевания. Например, в 2012 году в журнале Nature Genetics были опубликованы результаты исследования, в котором приняли участие 34 840 человек с диабетом второго типа и 114 981 человек без этого диагноза. Было выявлено 29 генетических вариантов, связанных с риском развития сахарного диабета второго типа. Обычно «участники» таких исследований — это не люди, а собранные кусочки ткани или кровь, которые уже были прогенотипированы и материал которых хранится в биобанке; также для каждого участника известна медицинская история, поэтому непосредственного участия людей в таких исследованиях зачастую не требуется.
Наиболее хорошо изучено влияние генов на наследственные заболевания, потому что такие заболевания, как фенилкетонурия, муковисцидоз, наследственная глухота и другие, как правило, характеризуются «поломкой» в том или ином биохимическом процессе, важном для жизни и благополучия клетки. Сегодня ведущие системы здравоохранения мира реализуют ряд проектов, чтобы собрать важную биологическую информацию о людях: данные о диагнозах (электронная медицинская карта), последовательности ДНК, информацию об образе жизни. Полные данные такого рода о каждом человеке в большой группе людей позволяют выявить ранее неизвестные факторы риска, биологические маркеры развития заболеваний. Это позволит прогнозировать развитие различных патологий и подбирать персонализированные планы лечения.
Например, в прошлом году французское правительство запустило государственную программу «Геномная медицина —2025», в рамках которой планируется сделать секвенирование ДНК обычной клинической практикой для каждого лечебно-профилактического учреждения. С этой целью во Франции создадут сеть из 12 платформ для секвенирования геномов пациентов и два центра национальной экспертизы, а также соберут общую базу генетических данных. В планах — за десять лет исследовать 230 тысяч геномов.
Великобритания также активно развивает подобные инициативы. В 2016 году местным аналогом Минздрава был запущен похожий проект — «Сто тысяч геномов» (100,000 Genomes Project). Его основная цель — сделать Великобританию лидером в области изучения геномных данных, а также усовершенствовать методы ранней диагностики и персонализированного лечения рака.
— Вы отдаете лабораторный процесс на аутсорсинг или сами инвестировали в создание лаборатории?
С. М.: Есть две конкурирующие компании в мире, обе американские, которые производят оборудование для генетических исследований, — это Illumina и Thermo Fisher Scientific. Мы используем оборудование Illumina, которая является мировым лидером в отрасли. В России существуют десятки лабораторий, где оно установлено. Обычно это оборудование используют для научных исследований. У нас заключен коммерческий договор с одной из таких лабораторий, куда мы отправляем наши образцы.
— То есть оборудование — это не главное конкурентное преимущество?
С. М.: Наличие оборудования сегодня не дает значимых преимуществ. Тем более вряд ли есть смысл пытаться самим его создавать — вступать в гонку с лидерами этого рынка нужно было лет пять назад. Оборудование сегодня настолько совершенно, что имеет фактически только кнопки «включить» и «выключить» — секвенатор сам все расшифрует и перебросит данные на сервер. То есть расшифровка ДНК становится рутинной частью исследовательского процесса. Сегодня вокруг производителей оборудования и реагентов создается отдельная экосистема сервисов, которая становится важнее, чем само производство оборудования. Речь идет о системах анализа данных, о разработке алгоритмов и ИТ-решений для быстрой и эффективной обработки информации. Не хватает программного обеспечения, которое работало бы с сырыми данными и с которым бы мог бы работать конечный потребитель, например врач. Наша ключевая компетенция —создание алгоритмов анализа полученных в результате секвенирования данных. Мы в «Атласе» разработали собственную комплексную систему для интерпретации анализов ДНК и микробиоты кишечника.
— Персонал с какими компетенциями, помимо программистов, нужен для решения этих задач?
С. М.: Сегодня в R&D-департаменте холдинга работают более 60 человек, включая врачей-генетиков и биоинформатиков, которые разрабатывают решения в области генетики и молекулярной диагностики. Это все редкие для нашей страны профессионалы. Мы их собирали на протяжении четырех лет с момента создания компании. Если бы ребята не работали у нас, они бы точно нашли работу в ведущих международных университетах и технологических компаниях.
— Что дальше происходит с полученными данными?
Андрей Перфильев: В «Атласе» есть два уровня результатов теста: какие-то мы даем пользователю, какие-то — только врачу. Например, раздел «фармакогенетика», в котором описаны индивидуальные особенности метаболизма лекарств, передаются только врачу и служат основанием для коррекции дозы некоторых лекарств. Для врачей разных специальностей эти тесты могут давать свою ценную информацию. Врачи-гинекологи могут увидеть данные о нарушениях в системе свертывания крови, которые часто происходят на генетическом уровне и приводят к различным проблемам, в том числе являющимся одними из факторов бесплодия. Диетологам результаты генетического теста помогут индивидуализировать персональные рационы уже с учетом особенностей метаболизма и бактериального профиля. Врачи-терапевты могут учитывать персональные риски при составлении, например, различных скрининговых (check-up) программ, включая планирование семьи.
— Зачем была создана клиника «Атлас», почему не ограничились генетиками?
А. П.: Создание клиники «Атлас» для нас было концептуальным решением. Мы изначально учитывали негативный опыт некоторых биомедицинских компаний в области потребительской генетики, которые предоставляли только результаты генетического теста. Клиенты, оставшись один на один с достаточно сложной информацией, просто не понимали, что с ней делать.
В стоимость генетического теста «Атласа» входит консультация врача-генетика, который подробно рассказывает о результатах и что с ними делать.
Кроме того, клиника накапливает уникальный опыт применения геномных технологий в различных медицинских направлениях. Наши врачи также участвуют совместно с R&D-департаментом «Атласа» в создании новых продуктов. С другой стороны, мы видели нашу нишу на рынке частной медицины в реализации персонализированного подхода, который к 2014 году еще не заявляла ни одна клиника. «Атлас» — первая в России клиника персонализированной медицины, в которой удалось объединить врачей по двадцати шести медицинским направлениям и ученых в области биомедицины.
Широкий взгляд на себя
— В какие параметры для потребителя трансформируются данные расшифровки участков ДНК человека?
А. П.: В рамках генетического теста мы рассматриваем несколько направлений: питание, происхождение, здоровье, спорт, личные качества. Возьмем, к примеру, питание. Есть определенные мутации в геноме, которые практически наверняка рано или поздно приводят к развитию у человека непереносимости лактозы, содержащейся в молоке. «Поломка» в гене может привести к тому, что организм просто оказывается неспособен ее усвоить.
Похожая история с глютеном при глютеновой энтеропатии — заболевании, встречающемся примерно у одного процента населения, когда организм плохо перерабатывает глютенсодержащие продукты.
— Но ведь все это можно установить обычными методами классической медицины?
А. П.: Можно. Но генетические тесты удобны тем, что предоставляют сразу много информации обо всем. Есть отдельные тесты, диагностические, которые применяются в клинической практике, когда человек приходит, например, к гастроэнтерологу, который выявляет симптомы того или иного состояния и назначает конкретный план диагностики. А здесь мы имеем скрининговый метод, он не является методом постановки диагноза или контроля заболевания. Генетический тест — это способ посмотреть на свое здоровье достаточно широко, понять в нем какие-то слабые места и дальше, с учетом этих слабых мест, провести уточняющие исследования.
— То есть генетический тест — это некая стартовая информация о здоровье человека, которую он дальше по своему усмотрению может использовать?
А. П.: Медицина сейчас работает над технологиями, которые приводят к созданию инструментов предикции заболеваний. Не просто на уровне «кто-то из близких родственников болел диабетом, и я буду», а достаточно конкретно. Например, генетический анализ может выявить наследственную форму гиперхолестеринемии — повышения уровня холестерина в крови, которое может привести к опасным последствиям даже в относительно молодом возрасте. В подобных ситуациях человек сразу определяет стороны своего здоровья, требующие особого внимания.
— Насколько эффективной и полезной для человека может быть информация о тех или иных потенциальных заболеваниях?
А. П.: Наша концепция строится на том, чтобы не просто провести генетический тест, но и собрать максимальное количество информации о здоровье человека — в том числе учесть его семейную медицинскую историю, информацию об образе жизни, питании и уровне физических нагрузок. Вместо оценки генетических предрасположенностей мы создаем комплексный сервис, позволяющий контролировать здоровье в динамике. Он анализирует результаты не только генетического теста, но и анализа микробиоты и в будущем — различных диагностических исследований. Все это в совокупности является источником максимально точных прогнозов состояния здоровья человека. Вся информация доступна в обновленном личном кабинете клиентов «Атласа».
С. М.: Сегодня мы имеем дело с так называемой омиксной медициной, когда объединяются в одно целое несколько направлений исследований: исследование собственного генома человека, многообразия бактерий в кишечнике (метагеном), экспрессии генов (транскриптом), содержания метаболитов и белков (метаболом и протеом). Всю совокупность молекулярных данных называют сейчас «омиксным» профилем (в связи с наличием суффикса «-ом» в названии).
Омиксные решения могут лечь в основу индивидуальной профилактики для каждого конкретного человека или группы людей в популяции. При таком подходе необходимо знать о всех особенностях организма человека — фактически «разобрать» его до молекулы, чтобы понять, как лучше всего помочь ему сохранить здоровье.
— Анализ происхождения человека сегодня супермодная тема в генетических тестах.
С. М.: Сегодня по всему миру наблюдается бум потребительского интереса к популяционной генетике: откуда произошли предки современного человека. В National Geographic провели исследование: проехали по всему миру, собрали образцы геномов у огромного числа людей разных национальностей и народностей, построили большое филогенетическое дерево. По результатам проекта можно было увидеть, что у представителей больших народностей в ДНК есть характерные повторяющиеся варианты. А если отследить истоки филогенетического дерева, то все человечество сходится к единой точке по материнской и по отцовской линиям. То есть у всех людей, которые сейчас живут на Земле, были общие предки, которые жили в средней Африке сто пятьдесят — сто двадцать тысяч лет назад. Исследования National Geographic помогли понять, как начиная с отметки сто пятьдесят тысяч лет назад человеческая популяция стала распространяться по континентам и как были проложены пути этих миграций. С помощью сложных математических алгоритмов, оценивающих генетические маркеры, можно рассчитать для конкретного человека, как путешествовали по материкам его предки по отцовский и материнской линии. Конечно, речь идет о десятках тысяч лет или даже более, мы не говорим о бабушках и прапрабабушках.
— Это просто для развлечения? Есть ли какая-то практическая польза у этой информации?
С. М.: Да.
Чего лучше не знать потребителю
— Технологии рождают различные практики их применения. Есть ли какие-то движения в сторону стандартизации и регулирования этих исследований?
А. П.: Наиболее передовой рынок в этом аспекте — американский. Там регулятор определил генетические тесты как genetic health risk assessment tool — метод, который оценивает генетический риск. В США регулятор ориентирован на то, чтобы рынки развивались; видя, что, если какое-то явление пользуется спросом, имеет технологичную, научную основу, он начинает предъявлять некие требования к стандартизации.
— В том числе какую информацию доносить до потребителей, а какую нет?
А. П.: Да. Есть признаки, информацию о которых можно сообщать человеку, а есть такие, о которых сообщать нельзя. Или с какими-то оговорками. Например, регулятор в Америке считает, что по геному данные о реакции человека на определенные лекарства давать человеку нельзя без вмешательства врача, равно как и любого рода данные о риске онкологии. Как, например, это было с Анджелиной Джоли, у которой нашли мутацию, отвечающую за восьмидесятипроцентный риск развития рака молочной железы, после чего она сделала мастэктомию, — вот такую информацию без врача давать напрямую потребителю нельзя. Более того, в Америке есть очень интересный закон о запрете дискриминации на основе генетических данных.
— О чем идет речь?
А. П.: Есть два главных субъекта, со стороны которых можно ожидать дискриминации, — работодатели и страховые компании. Представьте себе ситуацию, например, когда вы сделали генетический тест, о нем узнал ваш работодатель, который видит, что у вас есть риск рака или, скажем, высокий риск ранней болезни Альцгеймера. А зачем ему держать такого сотрудника? Проще его уволить. Или, к примеру, страховая компания может назначить повышенную цену страховки, если у человека выявлены какие-то риски, что тоже является элементом дискриминации. Поэтому в США приняли закон GINA (Genetic Information Non-discrimination Act), который запрещает напрямую дискриминацию в этих двух областях. Такого пакта больше нигде нет, поэтому в России и Европе это остается на совести компаний, осуществляющих генотипирование.
— А как с этим обстоят дела в «Атласе»?
С. М.: У нас в главе договора об условиях использования тестов сказано напрямую, что мы не разрешаем использование данных и никогда не будем продавать работодателям тесты, зная, что та или иная компания пытается у нас закупить тесты для своих сотрудников и как-то их использовать.
— А как на это на все смотрит российский Минздрав?
С. М.: Мы находимся в области научного информирования человека и не подпадаем под регулирование. На рынке выдается масса грантов на эти исследования; Минздрав и Минобрнауки довольно активно поддерживают исследования в этой области, потому что в России довольно сильная биоинформатическая школа.
— Какова ваша ценовая политика? Что формирует основные затраты?
А. П.: Несмотря на то что в мире цена этой технологии падает, у нас цена на тест выросла после снижения курса рубля в 2015 году, потому что мы зависим от импортных материалов. Раньше наш базовый генетический тест стоил 19,9 тысячи рублей, сейчас — 29,9 тысячи. Главную часть себестоимости теста составляют реактивы для оборудования, которые мы закупаем в Соединенных Штатах. Но у нас в стоимость теста заложена консультация врача-генетика, чего нет у наших конкурентов.
— Почему вы решили выходить со своим продуктом на рынок Великобритании и даже переводите туда офис?
С. М.: Мы изначально видели себя международной компанией. Великобритания — прекрасный плацдарм для дальнейшей экспансии в Европу, США и Азию. «Атлас» стал первой компанией, которая получила разрешение от британского регулятора MHRA на продажу пользователям сразу двух тестов — генетического теста и исследования микробиоты. В отличие от уже присутствующих на этом рынке игроков мы можем предложить потребителю еще и возможность учитывать в генетических тестах состав микробиоты и отражать общие выводы по всем источникам информации в личном кабинете пользователя. Кроме «Атласа», нет компаний, которые предлагали бы потребителю подобные решения напрямую.
При этом в Великобритании на государственном уровне есть заинтересованность в развитии рынка геномных технологий. Согласно данным Бюро по биологическим наукам о жизни (Office of Life Sciences), которое входит в состав министерства здравоохранения Великобритании, объем глобального рынка геномных технологий составляет десять-пятнадцать миллиардов фунтов стерлингов в год, при этом доля этой страны потенциально составляет около десяти процентов рынка. Глобальный рынок в целом, по оценкам экспертов, будет сильно расти в ближайшие годы, в первую очередь из-за удешевления технологий анализа ДНК и роста инвестиций со стороны фармацевтических компаний.
— А какова емкость российского рынка?
С. М.: Я думаю, что за пять лет развития массового рынка генетического тестирования тесты подобного рода сделали порядка двадцати тысяч человек. Это очень мало. Емкость российского рынка сейчас оценивается нами в один миллиард рублей, однако в ближайшей перспективе он может вырасти в пять-шесть раз.
Предпосылки для этого есть. В 2012 году правительство приняло «Стратегию развития медицинской науки в РФ на период до 2025 года». Отдельным пунктом там прописаны меры по реализации инициатив в области персонализированной медицины. Отдельно стоит отметить направление HealthNet, которое вошло в программу «Национальная технологическая инициатива». В рамках HealthNet планируется развивать персонализированную медицину и расширять сферы использования постгеномных технологий в клинической практике.
Все игроки рынка персонализированной медицины надеются, что реализация подобных инициатив позволит развить правовое поле, открыть лабораторные центры по накоплению данных о здоровье человека, провести обучение врачей работе с этими данными. И в итоге все это должно помочь нам в горизонте пятнадцати-двадцати лет приблизиться к глобальным лидерам в этой области — США и странам Европы.
