http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=46884097-b0be-47ef-bd83-5a93c88ae3fa&print=1
© 2024 Российская академия наук

Судьба на волоске

Случается, судьба человека висит буквально на волоске. В прямом смысле. Потому что только от результатов экспертизы этого самого волоска зависит вердикт суда: будет ли он оправдательным или обвинительным. Понятно, как важно, чтобы данные анализов были идеально точными и не вызывали ни малейших сомнений. Увы, так случается не всегда. Потому неудивительно, что криминалисты с большим интересом отнеслись к новому биологическому микрочипу для определения группы крови, разработанному учеными Института молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН.

Изобрели биочипы - эффективный аналитический инструмент, с помощью которого биологи и медики анализируют работу сотен тысяч генов, - в конце 80-х годов прошлого века. Заслуга в создании отечественных микрочипов принадлежит академику А.Мирзабекову, долгие годы возглавлявшему Институт молекулярной биологии. Под его руководством на основе глубоких фундаментальных исследований были разработаны различные биочипы, помогающие в самом начале определять такие тяжелые заболевания, как оспа, чума, сибирская язва. За 20 лет институт создал десятки разновидностей этих уникальных инструментов. С их помощью выявляют возбудителей инфекционных болезней (туберкулеза, птичьего гриппа, гепатита, ВИЧ), их используют в диагностике онкологических заболеваний. Одна из последних разработок института - биочип для определения группы крови и пола.

На черной пластиковой пластинке размером со стандартное предметное стекло микроскопа - небольшой кружок. На его гладкой отшлифованной поверхности еле видимая глазу сеточка (размером 3х3 миллиметра). Но стоит посмотреть на нее в специальный микроскоп, как увидишь сотни ячеек-капель, диаметр которых не превышает 100 микрон. Они заполнены гелем, содержащим огромное количество синтезированных с заданной последовательностью молекул ДНК. Эта коллекция содержит все многообразие вариантов молекул ДНК, которые определяют исследуемые признаки человека (в нашем случае группу крови и пол). Фактически это эталон. Чтобы определить группу крови, с ним нужно сравнить исследуемую ДНК, выяснить, с каким именно вариантом последовательности произошло взаимодействие. (Для выявления группы крови нужно всего восемь вариантов последовательностей и два - для установления пола). В этом главная сложность разработки всех новых биочипов - суметь обнаружить те последовательности ДНК, которые и будут служить эталонными.

Прежде чем приступить к анализу, необходимо выделить из исследуемого объекта (кровь, волос, слюна и т.д.) молекулу ДНК, увеличить число ее копий и ввести во флуоресцентную метку. Образец помещают на биочип, где и происходит взаимодействие с эталонными ДНК. Чтобы определить, в каких ячейках сеточки это произошло, ее освещают лазерным лучом и регистрируют “картинку” с помощью цифровой видеокамеры. Изображение поступает на компьютер, и специальная программа исследует полученные данные и устанавливает последовательность ДНК в образце. Это и есть результат экспертизы - группа крови и пол установлены. Точность уникального нанометода почти идеальная, близкая к 100 процентам.

- Традиционные методы определения группы крови нередко имеют достаточно высокую погрешность, - рассказывает один из авторов нового биочипа старший научный сотрудник института Татьяна Наседкина. - Это существенный недостаток, особенно когда речь идет о криминалистической экспертизе. Ведь человек может быть обвинен ложно или, наоборот, избежать наказания. Наш метод позволит исключить ошибку. Поэтому криминалисты заинтересованы, чтобы биочип как можно быстрее был освоен. Для работы с ним необходима специальная подготовка, но мы постарались максимально упростить процедуру анализа. Экспертиза длится 14-16 часов, при этом большую часть времени занимает взаимодействие образца с эталонной ДНК, которое проходит без участия лаборанта. Оборудование для проведения таких исследований вполне доступно. Стоимость одного анализа с учетом расходных материалов всего 500 рублей.

Наш институт не только разрабатывает технологию создания новых биоинструментов, но и сам их производит. Некоторые новинки уже зарегистрированы Рос­здравнадзором как изделия медицинской техники и рекомендованы к применению в клинике. Это, например, биочип для диагностики лейкозов, позволяющий определять хромосомные нарушения в геноме опухолевой клетки и тем самым выявлять природу и разновидность заболевания. Очень полезным будет и подобное микроустройство для определения наследственных форм рака молочной железы. Оно позволит проводить профилактику заболевания у женщин с очень высоким риском его возникновения. Среди наших разработок и биочип, который на генетическом уровне исследует чувствительность больного к некоторым лекарствам. Полученные с его помощью данные помогают подобрать для больных оптимальные дозы препаратов.

В недалеком будущем постараемся разработать биочипы для выявления цвета волос, глаз или кожи человека. Понятно, как это может быть важно для криминалистов. Медицинские испытания и сертификацию должен пройти и биочип для определения группы крови и пола. Новый метод послужит не только криминалистам, но и медикам для установления группы крови при ее переливании - здесь также требуется высочайшая точность.