Генный конвейер

Роман Дорохов Forbes Contributor
В России надежность и простота важнее для лабораторного оборудования, чем ультрасовременные решения. Это доказывает опыт компании «ДНК-Технология».

Лаборатория компании «ДНК-Технология» в московском Институте иммунологии непосвященному вряд ли напомнит о медицинских анализах. Да, здесь белые стены, все ходят в белых халатах, и на входе каждому выдают бахилы, но вместо множества баночек, трубок, пробирок и прочего оборудования, которое ожидаешь увидеть в лаборатории, — ряды аккуратных серых пластмассовых ящиков, похожих на увеличенные машинки для счета денег. Сюда в маленьких, герметично запечатанных пробирках свозят из московских больниц диагностический материал — пробы крови, кусочки ватки со слюной и прочие образцы. Серые ящики, куда их загружают, — амплификаторы, аппараты для «размножения» в тысячи раз цепочек ДНК, первого этапа генного анализа.

Анализы, впрочем, не основной бизнес «ДНК-Технологии», объясняет директор компании по науке Денис Ребриков. Большая часть выручки (она составляет $10 млн в год) формируется за счет продажи аппаратуры для генных анализов, разработанной основателями «ДНК-Технологии» отцом и сыном Юрием и Дмитрием Трофимовыми. Компания уже выпустила 4000 термоциклеров (другое название амплификаторов) — это 80% всех подобных приборов, которые используют сейчас российские лаборатории.

Дмитрий Трофимов всерьез увлекся молекулярной биологией еще в институте. После окончания МФТИ он попал в Институт иммунологии, в группу, которая занималась генотипированием — подбором по ДНК пары донор — реципиент для пересадки костного мозга. «Финансирования не было, но надо было как-то жить», — вспоминает Трофимов начало 1990-х. В отличие от многих коллег-ученых, он попытался зарабатывать своей основной профессией. В результате в 1993 году появился амплификатор «Терцик», в три раза более дешевый, чем зарубежные аналоги.

О сборке прибора Дмитрий договорился с инженерами из Института физики высоких энергий в подмосковном Протвино, где работал его отец. «В команде не было бизнесменов, поэтому первое время было сложно продавать», — рассказывает Трофимов-младший. Первый «Терцик» продали через знакомых в Институт ревматологии РАМН. Там дешевый прибор понравился, и по рекомендациям пошли новые покупатели. «Он давно морально устарел, но пережил все зарубежные аналоги, и продажи идут», — говорит Дмитрий Трофимов. Там же, в Протвино, расположено и производство Трофимовых, на котором работает около 300 человек.

Термоциклер Трофимовых раз в семь минут нагревает содержимое заряженных в него пробирок точно до 98ºС, а затем охлаждает до 72ºС, и так много раз. Под воздействием цикла «нагрев — охлаждение» происходит полимеразная цепная реакция (ПЦР), открытая в 1983 году американским биологом Кэри Муллисом: при каждом цикле в образце удваивается число фрагментов ДНК, в том числе генов — последовательных участков ДНК. После пары десятков нагреваний и охлаждений число ДНК или ее фрагментов вырастает в миллион раз — такого количества достаточно, чтобы определить их состав в лабораторных условиях. Муллис за открытие ПЦР получил Нобелевскую премию по химии.

После ПЦР содержимое пробирок исследуют. Поначалу для этого использовался электрофорез ДНК — содержимое пробирки вводили в специальный гель, плавающий в кювете с солевым раствором, через который пропускали ток. Молекулы ДНК дрейфуют в геле — тяжелые фрагменты медленнее, чем легкие. «Полосы» в кювете, состоящие из более легких и более тяжелых фрагментов, — «генетический отпечаток пальца», который можно сравнивать с эталоном: в криминалистике — с «генетическим отпечатком» подозреваемого, в делах об установлении отцовства — с данными отца, а в медицине — с данными возбудителей инфекций. Благодаря ПЦР-диагностике инфекционные заболевания диагностируются задолго до проявления симптомов болезни.

Высокая чувствительность метода долго оставалась и одной из главных опасностей при использовании ПЦР. «Размноженный» в термоциклере в миллион раз образец ДНК — субстанция, которая при любых дальнейших манипуляциях с ней норовит «наследить»: попасть в другие пробирки в лаборатории через одежду, перчатки лаборантов, пипетки и т. д. Поэтому теперь в герметично запечатанную пробирку для определения результата теста добавляют специальные препараты-флуорофоры, меняющие оптические свойства жидкости в зависимости от соотношения тяжелых и легких участков ДНК в образце.

Несколько лет флуоресцентные детекторы «Джин» от «ДНК-Технологии» стоимостью около 100 000 рублей не имели прямых аналогов на рынке. Зарубежные разработчики подобного оборудования давно пошли по другому пути — объединили амплификаторы и детекторы в одном приборе, позволяющем определять состав нуклеиновых кислот в образце прямо в процессе ПЦР. Теперь компания Трофимовых выпускает и собственные детектирующие амплификаторы стоимостью 400 000–1 млн рублей (примерно столько же стоят и конкурирующие американские Bio-Rad). Однако небогатые российские лаборатории до сих пор предпочитают два прибора — «Терцик» плюс детектор «Джин»: получается в пять раз дешевле. В лучшие времена удавалось продавать 500 «Терциков» в год, в прошлом году продали лишь 350, но постепенно растет продажа детектирующих амплификаторов (150 штук в прошлом году).

Какие преимущества у продукции «ДНК-Технологии», кроме цены? Ребриков уверяет, что она куда лучше подходит для отечественных лабораторий: например, продолжает работать после сбоя в электросети. Крупнейшая сеть независимых лабораторий «Инвитро» использует амплификаторы и детекторы «ДНК-Технологии» именно из-за их надежности, говорит менеджер «Инвитро» Василий Юрасов: «Это очень важно в российских условиях, у них даже есть система для работы в «поле».

Сейчас «ДНК-Технология» пытается выйти на рынки СНГ. Ребриков объясняет, что долгое время компании не хватало производственных мощностей и для российского рынка, а вот с кризисом ситуация изменилась. Спрос на оборудование в России снизился, но производить меньше 150 детектирующих амплификаторов в год компании невыгодно. А лаборантов, для которых чем проще техника, тем лучше, и лабораторий с непредсказуемыми отключениями электричества на постсоветском пространстве хватает.

Новости партнеров