Сергей Анисимов

директор по операциям компании «Национальный БиоСервис», вице-президент Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию

18.10.2019

Сергей Анисимов: Современные клеточные технологии. Миф №6
В прошлые разы мы с вами рассмотрели само понятие клеточных технологий и разобрали несколько самых распространенных мифов о них: Миф 1. Клеточные технологии – это стволовые клетки; Миф 2. Стволовые клетки – это что-то, что получают из человеческих эмбрионов. Всё это неправильно и незаконно; Миф 3. Лечение клетками – это вечная молодость, или по крайней мере омоложение; Миф 4. Лечение стволовыми клетками представляется эффективным, простым и не вызывающим осложнений способом избавиться от недуга, а затем Миф 5. Плохой «Закон о биомедицинских клеточных продуктах» погубил отечественную науку / хороший — спас народ от шарлатанов. Давайте продолжим и разберем следующий миф:

Миф 6. Сегодня в лаборатории, завтра – в клинике!
Самый распространенный вопрос, который мне задают в любом разговоре на тему клеточных технологий: почему же эта «революция», со всем её очевидным потенциалом, до сих пор кажется нам такой экзотикой?

Я думаю, здесь играют роль сразу несколько факторов.

Первый фактор: клеточные технологии – это чрезвычайно вариабельная дисциплина. Хорошо спланированный и четко выполненный эксперимент по генетике практически гарантирует авторам работы хорошую публикацию, успешный отчет по гранту, а в обозримой перспективе – может быть, даже выход на создание применимого в клинике диагностического метода. В культивировании же клеток, в их направленной дифференцировке in vitro действует масса ещё не понятных нам факторов, крайне затрудняющих работу. Иногда квалифицированный коллектив может 1-2 года «работать на унитаз», как это неприлично называется на сленге специалистов.

Клетки должны расти и дифференцироваться, но они не растут, или растут плохо, или дифференцируются не в том направлении, которое от них требуется, несмотря на четкое следование протоколу. Только сочетание высокой квалификации с везением (и это не шутка!) может дать коллективу серьёзную заявку на успех, и специалисты-«клеточники», между прочим, совершенно не стесняются признавать свою зависимость от везения и от забавных ритуалов.

Например, в клеточных лабораториях нельзя громко говорить, кричать, проигрывать музыку. Почему? Всего лет 5-6 назад была идентифицирована роль микровибраций в индукции дифференцировки клеток в миогенном направлении. Соответственно, эффективность попыток дифференцировки клеток в других направлениях снижается, если инкубатор с ними чуть вибрирует от громких звуков в помещении. Возможно, все дело именно в этом механизме, а возможно, что вместе с ним действуют и другие. Но это правило мы соблюдаем уже лет двадцать. Ещё я был знаком с чрезвычайно квалифицированными сотрудницами, которые целовали свои СО2-инкубаторы с клетками на ночь, причем считали, что если они этого не сделают, то к утру клетки погибнут. Этот смешной пример иллюстрирует, как непросты клеточные технологии в фактической работе.

Второй фактор: клеточные технологии – это не только сложное и вариабельное, но и чрезвычайно дорогостоящее направление биотехнологий и биомедицины. Просто невероятно дорогостоящее даже по сравнению с генетикой, протеомикой (область молекулярной биологии, посвящённая идентификации и количественному анализу белков. – Ntinews.ru) и так далее.
И уж тем более клеточные технологии дороги по сравнению с математикой, программированием, информационными технологиями.

Очень немногие научные и научно-клинические центры способны серьёзно заниматься клеточными технологиями, очень немногие страны могут позволить себе финансировать масштабные исследования в этой сфере. Работа с клетками по конкретному протоколу может длиться многие недели. И всё это время лаборатория просто сотнями килограммов и литров перерабатывает пластик и питательные среды, литрами и граммами – дорогостоящие присадки к ним и проч.

При этом работа в России связана с ещё большими затратами, чем в западных и восточных странах. Начнем с самого простого: почти 100% оборудования для культивирования клеток – импортное. В настоящее время в России почти не разрабатывается и не выпускается не только сложное современное научное оборудование (сортеры, секвенаторы, инкубаторы и т. д.), но даже «лабораторная мелочь»: низкооборотные клинические центрифуги, встряхиватели, лабораторные водяные бани.

Почти 100% нашего рынка прочно заняты Латвией(!), которая зарабатывает на российском рынке многие миллионы евро. Небольшие и полезные приборчики со знакомыми всем медикам и биологам логотипами и надписью Made in Latvia стоят почти в каждой российской медико-биологической лаборатории. Впрочем, с более серьёзными приборами дело, к сожалению, обстоит похожим образом: почти всё наше оборудование сделано или в США, или в Европе, или в Азии. Исключений, к сожалению, пока крайне мало.

Аналогично, почти 100% всего разнообразия реагентов и расходных материалов в наших лабораториях – импортные. Носики для пипеток, пробирки, чашки и плашки широчайшей номенклатуры, используемые в медико-биологических лабораториях миллионами штук, также, к сожалению, импортное. Доставка расходных материалов в Россию «под заказ» нередко занимает месяцы, а наценка за пересылку и растаможивание обычно двукратная или еще больше. Я не знаю ни единого отечественного производителя даже таких банальных расходных материалов, как пробирки типа Эппендорф или носики для пипеток. И это при том, что пластиковая мелочь для любых прочих, не научных целей, отлично в России выпускается. В результате объемы импорта просто огромны.

Таким образом, огромная стоимость работ в области клеточных технологий и нередко имеющая место вариабельность результатов очевидно замедляют их «трансляцию» от многообещающих лабораторных опытов в практическую клиническую работу. И так происходит во всём мире. А в России ситуация ещё труднее из-за описанных выше факторов.

Какая позитивная программа может помочь ускорить трансляцию «науки в практику», протоколов клеточной терапии различных заболеваний «из лаборатории в клинику»? С вариабельностью, конечно же, помогает бороться квалификация научного коллектива – и об этом будет отдельный, следующий пост. Помогает бороться с ней и производительность работы: когда крупный и слаженный коллектив параллельно культивирует десятки клеточных линий, и для этого закупаются реагенты одних и тех же лотов в больших объемах, результаты будут заметно более «сглаженными» по сравнению с тактикой «один лаборант размораживает и культивирует такую-то линию после Нового Года, а такую-то – после летнего отпуска».

Очень помогает роботизирование процессов. И хотя ни один робот в обозримом будущем не может заменить квалифицированного специалиста во всех аспектах его или её работы, он может помочь в выполнении хотя бы простых манипуляций и в конкретных форматах работы: например, вместо культивирования клеток в сотнях флаконов и их непрерывного обслуживания вручную иногда можно использовать биореакторы. Развитие же робототехники неразрывно связано с прогрессом технологий во всём мире.

В этом материале я вынужденно посвятил много места рассказу о роли импорта в работе в области клеточных технологий в нашей стране. Разумеется, нужно изо всех сил развивать собственную конструкторскую и производственную базу. А пока давайте попробуем подать голос: нельзя ли сделать более адекватными действующие в отношении импорта научного оборудования и расходных материалов законы и правила? Нельзя сказать, что Правительство не понимает этого. В начале этого года были приняты изменения к закону №44-ФЗ, что отражает явно позитивную тенденцию. Несколько лет назад были созданы «свободные таможенные зоны» в особых экономических зонах, включая Сколково, Дубну и Нойдорф. К сожалению, насколько известно, этот конкретный опыт оказался неудачным. Хотя сама идея была абсолютно верной, говорят, что работать через эти «свободные таможенные зоны» ученым пока труднее, чем через обычные.

Биологи знают, что реагенты и реактивы зачастую обладают выраженной биологической активностью, имеют весьма сложный или вообще запатентованный и закрытый состав. Как уже упоминалось, в России их не производят (будем надеяться, что только «пока»). Таможенная экспертиза поставляемых в Россию расходных материалов делается с важной целью – не допустить проникновения к нам чего-нибудь вредоносного. Инспекторы внимательно проверяют описание: а не содержит ли питательная среда или антитело какого-нибудь опасного компонента? А вдруг нам подсунут яд? Если описание заключается в словах «защищено патентом», тогда дело совсем плохо: сразу последует решение «в разрешении на ввоз отказать».

При этом такой реагент с успехом будет использоваться учеными во всем мире за пределами России, что отлично подтверждается десятками легко доступных для проверки научных публикаций, электронных каталогов, страницами интернет-рекламы с данными производителя. Извините, но «городить такой огород» на весь мир, чтобы подсунуть русским что-то нехорошее в составе питательной среды, предназначенной для изучения роста клеток, или присадок к ней для индукции клеточной дифференцировки в таком-то конкретном направлении?.. Лично мне кажется это анекдотом. Несомненно, при желании для такого найдутся гораздо менее экзотичные способы доставки, от которых вообще никак не защитит проверка инспектором описания химического состава, скачанная ученым с сайта и для доступности переведенная на русский язык.

Не заменить ли это всё «экспертным заключением», где единственный специалист-биолог будет быстро проглядывать заявки, выдавая мгновенные заключения. «Да, это отлично знакомый мне расходник, я с ним всю жизнь работаю», или «О, что-то новое. Минутная проверка – да, производится отлично всем знакомой фирмой, поиск по каталожному номеру выдаёт уже массу ссылок по всему миру, а вот и научные статьи пошли. Всё понятно, это можно». Такой неортодоксальный способ кажется мне гораздо более эффективным – и совершенно не снижающим нашу «защищенность» по сравнению с традиционным. И он представляет всего лишь один пример того, что поднять эффективность работы и сократить ужасный разрыв между лабораторией и клиникой вполне можно. Необходимо только непрерывно двигаться в нужном направлении. И даже не просто двигаться. Как сказал знаменитый математик Льюис Кэрролл устами своей ещё более знаменитой героини: «Нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а чтобы куда-то попасть, надо бежать как минимум в два раза быстрее!»

В следующий раз читайте о Мифе 7. «А чё тут уметь-то?»