Zdjęcia Redux / East News
Na całym świecie konsumencka genomics — branża pokazujący rekordowe tempo wzrostu. Z jakimi problemami borykają się rosyjscy naukowcy i inwestorzy?
Historia kalifornijskiego policjanta Jamesa Дианджело pokazuje, jak trudne i ważne — przewidzieć kierunek rozwoju technologii. Дианджело, seryjnym gwałcicielem, w 1970-1980 latach zabił 12 kobiet. Na miejscach zbrodni pozostała jego DNA, ale porównanie jej nie było z czym: w kryminalistycznych baz danych “kim policjant” nie zjawił.
Maniak pozostał na wolności 40 lat. Ale oto nastał XXI wiek i kryminalni postanowili spojrzeć na stare dowody w nowy sposób: dopasowanie próbowali znaleźć w bazie danych GEDmatch, gdzie ludzie dobrowolnie umieszczają informacje o sobie do sporządzenia genetycznych rodowodów. Kilku liniach rodzinnych, gdzie znalazły się podobne profile genetyczne, zgodziły się na figurze 72-letniego byłego policjanta. W kwietniu 2018 roku został aresztowany.
Kto mógł przewidzieć to w odległej 1980 roku, kiedy w Kalifornii maniak вымещал na ofiarach swoje kompleksy psychologiczne, a w Sztokholmie Frederick Sanger otrzymał nagrodę nobla za metodę rozszyfrowania struktury DNA? GEDmatch — tylko niewielka część szybko rosnącej sfery działalności komercyjnej genomics. Jak działa ten biznes i jaką przyszłość wróży ludzkości?
Poznać siebie
Ludzie lubią się uczyć i klasyfikować siebie: horoskop, древнекитайский kalendarz, zaakcentowanie charakteru. I wreszcie, genotyp. Podobno na tego rodzaju ciekawość i stawkę Anna Войжитски i Linda Эйви, przedsiębiorstwa na początku lat 2000-tych firmę 23andMe.
Z pieniędzmi pomógł Sergey Brin, długoletni kumpel Войжитски, później stał się jej mężem (dokładnie rodzinie Войжитски należał legendarny garaż, z którego rozpoczęła się historia Google). Tylko Google wtedy zainwestował w 23andMe $3,9 milion Technologia, лежавшая w oparciu o projekt, była do tego czasu dobrze rozwinięta jest analiza genomu za pomocą DNA microarray.
Pierwsze badania kosztują dość drogo — ponad $1000, ale do 2012 roku cena spadła do 99 dolarów, czyli poniżej kosztów samego chipa. W oparciu o tego komercyjnego sztuczki leżała prosty i genialny pomysł: firma sprzedawała nie tylko badania genetyczne skłonność do poznawania własnego ja obywateli, ale jeszcze i bazy danych genetycznych tych obywateli — ciekawy przemysłu farmaceutycznego. Interes фармы bardzo przyczynił się sprytnie sporządzony kwestionariusz, заполнявшийся konsumentami. Im więcej przeprowadzano testów, tym większe zainteresowanie dane spowodował branży, co pozwoliło obniżyć cenę i jeszcze bardziej agresywny poszerzać grono odbiorców.
Schemat wydawało się tak proste i logiczne, że natychmiast pojawiło się sporo myśliwych ją powtórzyć. I choć nikomu więcej, wydaje się, nie udało się wskoczyć na ten возносящий do sukcesu schody z taką elegancją, jak 23andMe, ale to właśnie przykład pionierów skłoniła do komercyjnych genomics pierwszych graczy w różnych krajach, w tym w Rosji.
W 2008 roku, kiedy 23andMe została liderem w rankingu wynalazków roku magazynu Time, w Rosji laboratorium “Геноаналитика” uruchomiła produkt “Mój gen” — płatny genetyczna analiza w dwóch odmianach: badanie genetyczne medycznych predyspozycji (“Mój gen — zdrowie”) i etnicznych korzeni (“Mój gen — etno”). W 2010 roku absolwenci uniwersytetu moskiewskiego Walery Elias, Dominik Елмуратов i Cyryl Petrenko stworzyliśmy firmę, Genotek.
Te pierwsze firmach zerowych (do listy pionierów należy dodać jeszcze i firmy “Atlas”), w dużej mierze вдохновлявшиеся modelem 23andMe, i do dziś pozostają kluczowymi postaciami rosyjskiego rynku komercyjnego genomics. Jednak za czas dekady rynek zdążył się zmienić, podzielić się na niszowych i specjalizować. Na nim pojawili się zupełnie nowi gracze. Jaki zakres usług mogą zaoferować konsumentowi?
Czego szukają w genach
Genom człowieka — to 3,2 mld “liter”, lub “par”, jak wyrażają się cząsteczkowe biolożki. Tylko 1% tych “liter” różni się u człowieka i szympansa, i tylko około 0,1% stanowią różnice ludzi od siebie. Jednak to właśnie w tych różnic (w sumie jest kilka milionów) kodowane genetyczna wyjątkowość człowieka. Różnice te są nazywane однонуклеотидными pojedynczy, lub SNP. Większość z nich, najwyraźniej nie odgrywa właściwie żadnej biologicznej roli, choć może z różną częstotliwością spotykać się w różnych regionach świata — w nim można spróbować odzyskać pochodzenie etniczne lub rodowód człowieka.
O inne polimorfizmy wiadomo, że są one statystycznie skorelowane z pewnymi właściwościami organizmu. Na przykład, ludzie, którzy mają w tej pozycji literę “A”, nieco bardziej skłonne do otyłości (lub, na przykład, do zajęcia się muzyką), niż posiadacze litery “G”. Jeśli wziąć pod uwagę milion takich pozycji i sprawdzić je u milionów ludzi z różnych losów, chorobami i osiągnięciami, to z tej statystyki można otrzymać ciekawe rekomendacje dla praktycznie każdego człowieka.
Wreszcie istnieje trzecia grupa: polimorfizmy, lub mutacje w tych genach, których funkcja jest dokładnie znana i uszkodzenia, które mogą prowadzić do chorób. Klasyczny przykład — geny BRСА1 i BRCA2, którzy znaleźli się na rozprawie, po tym, jak analiza genetyczna wykazała u Angeliny Jolie, niekorzystny wariant tych genów. Od tego, jaka to jest “znak”-założenie okaże się w jednej konkretnej pozycji genu, zależy prawdopodobieństwo zachorowania na raka piersi lub jajnika, przy czym prawdopodobieństwo to wzrasta ze średnich dla żeńskiej połowy ludzkości 12% do rzeczywistej zagłady, jak to było w przypadku pani Jolie.
DNA-wióry, używane 23andMe, są w stanie zidentyfikować polimorfizmy wszystkich trzech grup, ale tylko w tych miejscach genomu, o których z góry wiadomo, że w nich obserwuje się różnorodność. Odpowiednio, firma wydała klientom wszystkie typy wyników (z wyjątkiem okresu 2013-2017 roku, gdy amerykański Urząd kontroli żywności i leków FDA, zakazał jej udzielać informacji o charakterze medycznym, w tym o ryzyku chorób). Równie uniwersalne starają się być pionierami branży, вдохновлявшиеся przykładem 23andMe. Wkrótce jednak, zarysowuje się podział komercyjnych genomics użytkową, którą można nazwać “rozrywki”, i medyczną.
Kilka lat temu rosyjski pisarz Borys Akunin opublikował w portalach społecznościowych wynik testu, zgodnie z którym łączy on w sobie mniej więcej w równych częściach genetyczne uwarunkowania żydów aszkenazyjskich i przedstawicieli z Kaukazu, a także pomijalnie mała część markerów, które mogłyby wskazywać na obecność w rodowodzie якутов. Aby zaspokoić ciekawość Borysa Акунина i milionów innych ludzi, zamówienia genetyczna analiza pochodzenia, doskonale nadaje się analiza DNA-chip. Taka analiza — to się nazywa генотипированием — w Rosji robią Genotek, “Геноаналитика”, “Atlas” i inne firmy.
Ale jeśli chodzi o ryzyku poważne i czasami śmiertelne choroby, to może okazać się niewystarczające. Wtedy nie trzeba ograniczać się do znanych punktów, jak rozszyfrować geny w całości. To się nazywa sekwencją i kosztuje znacznie droższe, ale daje bardziej pełny wynik. To ważne, na przykład, dla genów онкосупрессоров — każda awaria w nich brzemienny znacznym wzrostem prawdopodobieństwa nowotworów złośliwych, a jeśli ograniczyć się tylko zestawem standardowych mutacji, istnieje ryzyko pominąć około połowie przypadków. Jeszcze ważniejsze jest szeroki poszukiwanie mutacji podczas pracy z rzadkich dziedzicznych wad, których jest ponad sześć tysięcy.
Szeroka specjalizacja
W 2012 roku Genotek zwrócił pierwsze 500 000 $i inwestycji, a w 2016-m $2 mln, w tym byłego szefa administracji prezydenta Aleksandra Wołoszyna. Przez rok — $1 mln od “Фармстандарта”. Do tej pory inwestorzy po raz pierwszy poważnie zwrócili uwagę na nową branżę. “Pięć lat temu nasza firma składała się z trzech osób. Teraz u nas pracuje 65 osób, zajmujemy trzy piętra i posiadamy własną bazę laboratoryjną. Jeszcze nie manifestować bezwzględna liczba przeprowadzonych testów, bo do końca roku czekamy na bardzo okrągłej cyfry” — mówi Walery Elias.
W ostatnich latach przychody Genotek podwaja się z roku na rok — wpływa na efekt niskiej bazy, bo jeszcze pięć lat temu wartość tego rynku był praktycznie zerowy. Według Ильинского, teraz chodzi o tysiącach testów w roku, a pełna wielkość rosyjskiego rynku ocenia się na 500 mln rubli (“na pewno nie więcej niż 1 mld zł”). Dla porównania: w USA już jest zrobione 15 mln testów genetycznych, z których 10 mln — w ciągu ostatnich 12 miesięcy. “Jako idealnego przykładu można przytoczyć Islandii: tam ludność wynosi 300 000 osób, a wśród nich badania genetyczne wykonane 150 000-200 000, — powiedział Elias. — Ponad połowa ludności z testami genetycznymi — to mokry sen dla nas. W takim оптимистичном scenariusze pojemność rynku dla Rosji mogłaby wynieść od 50 mln do 70 mln testów”.
Genotek oferuje szeroki zakres usług, od analizy pochodzenia do specjalistycznych testów DNA przez lekarza. Do idei bardziej wąskiej specjalizacji Elias odnosi się sceptycznie: “W stanach ZJEDNOCZONYCH, najbardziej специализировано — są firmy, które zajmują się tylko pochodzeniem lub tylko diagnostyką medyczną. Ale w Rosji nie ma dziś takich ogromnych nisz. Dlatego jedyna szansa dla nas — zajmować się kilkoma kierunkami raz”.
Na obiecujący rynek już wyszło państwo: szeroki zakres płatnych medyczno-genetycznych usług, w tym nie związanych z załączeniem diagnoz, oferuje “Medyczno-genetyczny centrum nauki” na bazie Instytutu genetyki medycznej RAMS. “U nas pozycja jest taka: im dalej stoisz od państwa, tym łatwiej pracować” — powiedział Elias.
Chorzy i zdrowi
Firma YRisk, stworzona przez Andrzeja Афанасьевым i Antonem Тихоновым, specjalizuje się w wąskim obszarze działalności genomics: analizuje (a mianowicie секвенирует) genów, od których zależy ryzyko chorób nowotworowych, w tym te najbardziej BRCA.
“Pracujemy przede wszystkim z tymi, którzy mają w rodzinie chorób nowotworowych — wyjaśnia Afanasjew. — Ich decyzja, aby zrobić test jest całkowicie zrozumiałe, ponieważ cyfry ryzyka, na przykład na raka jajnika zmieniają się w zależności od “znalezisk” w genach 35 razy. Wśród “rzeczy znalezionych” — czyli wykrytych mutacji — chorobotwórczych około 6%, a kolejne 25% opcji nieznanej znaczenia”.
Zgodnie z ogólnymi wytycznymi o specyficzne mutacje nieznanej znaczenia nie ma zwyczaju informować pacjentów, żeby nie straszyć ludzi niepotrzebnie, ale w praktyce liczą się osobiste okoliczności. “Na przykład, jeden nasz klient pomyślał o tym, aby wybrać docelowe finansowanie na badania wykrytej u niego mutację — mówi Afanasjew. — Fajny pomysł: inwestować nie w abstrakcyjnych naukę, a w to, co dokładnie jest u ciebie. Ja sam szczęśliwy posiadacz dwóch mutacji nieznanej znaczenia”.
Do “rozrywki” genomics Afanasjew odnosi się sceptycznie: “Problem można zauważyć nawet w reklamie testów szerokiego profilu, które, na przykład, zajmuje się Elias i jego Genotek: “Zrób test i opowiemy ci wszystko na raz: twoje pochodzenie, wrażliwość na leki, jaki rodzaj sportu wybrać”. Wydaje mi się, że to mówi o tym, że same firmy nie rozumieją, dlaczego ich klient kupuje test. To jest rozrzut nasion szerzej, w nadziei, że coś zakiełkuje”.
Biolog Waldemar Konowałow zrealizował szereg projektów w klinice “Геномед”, skąd wyszedł jego starcie — “Laboratorium klinicznym bioinformatics”, zajmująca się wyłącznie interpretacją genomiki testów. Laboratorium współpracuje z tymi samymi “Геномедом”, Genetico i “Геноаналитикой”, liderem na rynku badań medycznych. Obszar swoich naukowo-praktycznych interesów Konowałow nazywa “hardcore genetyka”: genetyczna skłonność do zajęć tenisa stołowego, jak i korzenie po kądzieli, go mało interesuje.
Konowałow dzieli rynek na dwa genomics”. Pierwsza opiera się na obiektywną medyczny popyt: to chorzy ludzie, w większości dzieci, u których podejrzewa się wadę genetyczną, albo diagnoza typu porażeniem mózgowym lub autyzmu. “Tutaj możemy często znaleźć cząsteczkową przyczynę. To przynajmniej pomaga rodzinom przestać podróżować z dzieckiem na szpitale, przełączyć się z diagnostyki na rehabilitację. Ludziom potrzebny jest diagnoza, jest w stanie zmienić ich życie” — powiedział Konowałow.
Jednak do tej dziedzinie genomiki inwestorzy często sceptycznie, bo моногенными choroby cierpi jedna na sto noworodków. Potencjał wzrostu jest tu bardzo ograniczona, a jeśli weźmiemy pod uwagę geograficzny i finansową dostępność, dostępność lekarzy, którzy mogą skierować na badanie — okazuje się, że cały rynek, w ocenie Konowałow, wynosi nie więcej niż kilkanaście tysięcy badań rocznie.
Dla inwestorów znacznie bardziej atrakcyjne niż pozostałe 99% populacji, ale problem w tym, że zdrowe badania genetyczne nie są potrzebne. Dlatego rynki chorych i zdrowych nie różnią się sto razy, są mniej więcej równe, jestem pewien Konowałow. “Chciałbym, aby mniej inwestorów naiwnie wierzyli w możliwość powtórzyć sukces 23andMe, ponieważ jest to wyjątkowy projekt, który mógł zdarzyć się tylko raz — mówi naukowiec i przedsiębiorca. — Pieniądze można wydać na coś bardziej fundamentalne — na przykład, вложившись w jednym z projektów klinicznej genomics. Ponieważ popyt w medycznej genomics jest z definicji, a w większości trzeba go tworzyć”.
Tworzenie popytu
Ludzie odnoszą się do genomics zaskakująco przyjazny (jeśli porównać, na przykład, z tematem szczepień). W dużej mierze jest to wynik odpowiedniego pr komercyjnych genomics, który koncentruje się nie na smutnej temacie chorób dziedzicznych, a w rozrywkowej części, jak procent żydowskiej krwi. “Geny — to zabawne” — mówi sobie babbitt i odwracać uwagi od przykrych myśli o powszechnym obowiązkowym genetycznym testach w przyszłej janusza.
Kilka lat temu w popularnej периодике błysnęła sensacyjne nagłówki, często powołując się na Genotek: “Nowoczesne rosjanie są rdzennymi rosjanami tylko 16%”, “83% rosjan — krewni”, “jedna Trzecia rosjan genetycznie jest skłonna do samobójstwa”.
Pragnienie, aby bawić publiczność паранаучными sensacją całkiem usprawiedliwiony, jeśli to zwiększa zainteresowanie nauki i technologii. Jednak u społeczności akademickiej tego rodzaju publiczna aktywność spowodowała pewne podrażnienie. Zdaniem niektórych naukowców, niewdzięczna już sam pomysł obliczyć narodowość człowieka przez jego geny. Przeszłość historyczną, включавшее gdzieniegdzie i komór gazowych, a ludzkość powstrzymać się od tego, żeby w ogóle wspominać “geny” i “naród” w jednym zdaniu.
“Komercyjne testy — rzecz piękna, ale niebezpieczna”, — uważa Oleg Балановский, kierownik laboratorium genomowe geografii Instytutu genetyki ogólnej RAN. Z jednej strony, ludzie mają możliwość zapoznania się z genetyka, genetyka zapoznają się z ludźmi: testowanie tworzy bazy danych jest znacznie więcej tych, co mogą stworzyć naukowcy w ramach akademickiego finansowania. Jednak, z drugiej strony, to wzajemne poznanie się powierzchownie, i obraz czasami okazuje się zniekształcony. “Kiedy ludzie działają bez poważnego wykształcenia, istnieje duże niebezpieczeństwo uciec z pola nauki w лженауку, świadomie lub nieświadomie” — mówi Балановский.
Bezmyślne stosowanie terminów, jak “rodowity polski” naprawdę może poważnie podważyć zaufanie do wyników testów. Nie dyskredytuje czy to sam genetyka? “Częściowo nawet dobrze, jeśli w społeczeństwie będzie zdrowy sceptycyzm. Nastąpi czy rozczarowanie lub odwrotnie, zależy od tego, kto przekazuje wyniki do ludzi”, — uważa Балановский.
Dlaczego lekarzom genetyka
Komercyjne genetycznym badań będzie przejść długą drogę, aby z zabawy dla portali społecznościowych włączyć do podstawy spersonalizowanej medycyny przyszłości. Co przeszkadza rynku komercyjnych genomics w Rosji osiągnąć poziom jeśli nie USA, to przynajmniej średniej krajów UE?
“Głównym problemem jest to, że badania genetyczne nie są osadzone w rosyjskiej medycynie jak przełączniki podejmowania decyzji, — uważa Andrzej Afanasjew. — Znajdź najpierw eksperta, który jest gotowy interpretować wynik testu na album genomics. Lub kardiologa, który na podstawie testu zmieni dawkę lekarstwa. Lekarze żyją w swoim magicznym świecie, nie widzą problemu zbyt częstych przesiewania lub гипердиагностики”. O tym mówi i Walery Elias: “niestety, 90% lekarzy genetyka nie jest potrzebna: żyli bez genetyki i mieć nadzieję jakoś żyć dalej. Z tymi lekarzami, których uczyli się 20-30 lat temu, już nic nie zrobisz. A nowych trzeba uczyć się genetyki w instytucie nie pół roku, jak teraz, a w ramach systemu stałego podnoszenia kwalifikacji”.
Teraz w całej Rosji działają tylko około 200 certyfikowanych lekarzy-genetyków. Jednak chodzi nie tyle w braku specjalistów, ile w podstawowym niechęć całej infrastruktury medycznej. “Laboratorium informuje pacjenta wyniki testu: na przykład, u niego wykryto патогенный allel онкосупрессора — mówi Waldemar Konowałow. — Ale ja nie wiem co ludzie robią z tymi informacjami. Zgłoś wynik — to świetnie, ale po to człowiek musi być idealnie проконсультирован. To trudne zadanie. Dobrze, jeśli mu się spotkać profesjonalny genetyka”.
Inny problem w tym, że handlowy genomics nie może istnieć w oderwaniu od nauki akademickiej. Samo jej pojawienie się na świecie było bezpośrednim rezultatem projektu poznania ludzkiego Genomu” — pełnego dekodowania sekwencji wszystkich 3 mld nukleotydów w ludzkich chromosomach. W 2008 roku logiczną kontynuacją tej inicjatywy został projekt “Tysiąc genomy”, który szczegółowo katalog różnorodność populacji ludzkiej. W Rosji jest реализовывался pod nazwą “Rosyjskie genomy” na bazie Sankt-Petersburskiego uniwersytetu, i do tysiąca genomów nie doszło: pieniędzy dopóki starczyło tylko na trzysta. Tymczasem w sąsiednim Chinach genomics stała się prawie państwowej zadanie: celem sekwencjonowaniu nie tysiąc, a dwa miliony chińskich genomów, a zainwestowane w ten projekt miliardy staną się potężnym impulsem dla całej biomedycyny w kraju.
Pięć lat temu, profesor uniwersytetu Stanforda, Ron Davis napisał w czasopiśmie Forbes: “Genomics teraz jest na takim etapie rozwoju, na jakim e-commerce znajdowała się w połowie lat 1990-tych. Na niej wprowadzone ogromne nadzieje, podczas gdy rzeczywista ilość e-commerce wynosiła około połowę rynku suszarek. Dziś e-commerce stanowi przemysłu o pojemności $3 bln. Pomyśl o tym, gdy ktoś będzie się ze sceptycyzmu odzywać się na temat perspektyw genomics i medycyny spersonalizowanej”.
O скепсисе nie chodzi: teraz, pięć lat później, w nadziei, nadal optymistyczne, a perspektywy — błyszczące. I choć w Rosji radosne oczekiwanie trochę trwa, naukowcy i przedsiębiorcy pewność, że odniesiemy sukces. Dogonić resztę świata — znane dla nich sprawa. Być może, uda się i tym razem.