О чем говорят наши гены

Именно этим занимаются в персонализированной геномной лаборатории Больницы Медицинского центра Управления делами Президента, которая начала свою деятельность почти пять лет назад. Ее руководитель – доктор медицинских наук, профессор, врач-генетик высшей категории Гульшара Абильдинова.

Исследования в данной лаборатории проводят методом секвенирования на американском оборудовании нового поколения New Sequence Generation (NGS).

– Секвенирование – это когда изучается последовательность каждого нуклеотида, каждой аминокислоты. Когда мы делаем полноэкзомное секвенирование, мы изучаем 25 тысяч генов. Преж­де чем запускать аппаратуру, материал проходит многоэтапную пробоподготовку. Если есть изменения в ДНК, программа показывает мутации. Затем мы проводим биоинформационный поиск в различных базах данных и описываем ген, в котором произошли изменения. Раньше считалось, что, если мутировал один ген, то это приведет к возникновению генетического заболевания. На сегодняшний день известно, что мутация, произошедшая в одном гене, может привести к нескольким заболеваниям, – рассказывает руководитель лаборатории Гульшара Абильдинова.

Со времени открытия лаборатории в ноябре 2018 года число исследований с четырех увеличилось до 54, и с каждым годом благодаря аппаратуре с применением «биочиповой» технологии и профессиональным качествам персонала, вводятся новые методы исследования. Здесь трудятся всего шесть человек, и о них можно сказать, что это экс­клюзивные специалисты, как, впрочем, и сама лаборатория, аналогов которой в Казахстане нет. Некоторые исследования проводятся только здесь.

– У меня спрашивают: кто ваши ученики? Под моим руководством многие защитили докторские и кандидатские работы, но, к сожалению, никто не стал последователем моей научной работы, – продолжает Гульшара Жусуповна. – Это адски тяжелый труд – сидеть за микроскопом часами и анализировать данные. С 2022 года я являюсь главным внештатным генетиком Минздрава, и оказалось, что на сегодняшний день остро стоит проблема подготовки кадров, а именно цитогенетиков. У нас их катастрофически мало.

Таких специалистов готовят долго, и стать цитогенетиком может не каждый. Нужно знать 400–800 блоков различий между хромосомами, должна быть хорошая база фундаментальных знаний, отличная память, развитая мелкая моторика. Если обучать с нуля, необходимо минимум лет пять. С годами врач зреет, через 20–30 лет становится «маститым». На базе лаборатории открыта резидентура по специальности «медицинская генетика».

– Мы готовим врача-генетика, который умеет консультировать, но при этом может стать цитогенетиком. Генетик консультирует и обладает общими сведениями, а цитогенетик буквально руками, глазами должен работать, прежде чем поставить диагноз. Например, синдром Дауна может подтвердить только цитогенетик, – объясняет Гульшара Абильдинова.

Микробиому поможет айран

На сегодняшний день в лаборатории в рамках ОСМС проводится диагностика редких заболеваний, например, спинально-мышечной атрофии, миодистрофии Дюшенна-Беккера. Среди пациентов есть и взрослые, и дети. Также персонализированная геномная лаборатория акцентирует особое внимание на диагностике биологических маркеров при онкозаболеваниях.

– Новый метод, который мы хотим внедрить уже в следующем году, сможет определять мутации по свободноциркулирующим клеткам опухоли в кровяном русле человека, что делает этот метод диагностики малоинвазивным и легкодоступным для взятия материала. В перечень бесплатной медицинской помощи (ГОБМП) и ОСМС входят определение мутаций в четырех генах, все остальное проводится только на платной основе, поскольку при данных исследованиях используются очень дорогостоящие реагенты. По результату исследования подбирается таргетная, или «целевая», терапия, – говорит руководитель лаборатории.

Гульшара Абильдинова объяснила, как это происходит: человека прооперировали, сделали биопсию, затем кусочек ткани (биоматериал) фиксируется формалином и заливается парафином. Такой материал может храниться без изменений много лет. Когда он попадает в лабораторию, делается срез – буквально 20 микрон, потом из него выделяется ДНК и РНК клеток опухоли и проводится пробоподготовка к секвенированию. Далее идет поиск в четырех крупных базах данных, которые постоянно обновляются, и определяется, какой препарат нужен при данной мутации. Это и называется таргетная терапия. Если ее не удалось подобрать, то онколог, исходя из данных, самостоятельно определяет алгоритм лечения.

В современном мире быстро меняются технологии и тенденции в постановке диагнозов, и одним из таких примеров является диагностика глиом (опухолей головного мозга). В 2021-м во Всемирной организации здравоохранения вышла новая классификация, согласно которой для постановки корректного диагноза обязательно нужно проводить молекулярно-диагностические исследования на поиск определенных мутаций. С конца 2021 года исследования согласно этой классификации ведутся в столичной лаборатории.

Интересный и, как говорит Гульшара Жусуповна, трендовый вид исследования – это микробиом кишечника, очень важного органа в нашем организме. Считается, что именно кишечник отвечает за иммунитет. По бактериям, которые там превалируют, можно определить энтеротип человека, его питание, расщепление глюкозы и, значит, предрасположенность к сахарному диабету, а также онкомаркеры и полипоз кишечника.

– Например, у пациента нашли не характерные для нашего региона бактерии. Они были зарегистрированы только в 2014 году после землетрясения в долине Катманду. Но он не был в Индии. Однако оказалось, что он заказывал и принимал оттуда БАДы. У другой пациентки были бактерии, которые применяются при изготовлении очень дорогого сыра (по бактериям в кишечнике можно многое понять). Женщина подтвердила, что покупает такой сыр, – рассказывает Гульшара Жусуповна.

Чтобы обогащать микробиом и, как следствие, улучшать иммунитет, врач-генетик рекомендует употреблять много ферментативно обработанных продуктов: кимчи, суп Мисо, квашеную капусту, соленые огурцы, айран.

Знания нужно отдавать

Следует сказать еще об одном значительном преимуществе не только лаборатории, но и ее руководителя Гульшары Абильдиновой – это желание быть всегда в числе первых. Пытливый ум доктора, огромное трудолюбие, помноженное на профессионализм, дают блестящие результаты, которые неоднократно были оценены коллегами из Казахстана и других стран.

До того как возглавить персонализированную геномную лабораторию в БМЦ УДП, Гульшара Жусуповна много лет руководила лабораторией медицинской генетики в Национальном центре материнства и детства. Поэтому врач-генетик многое может рассказать об особенностях развития плода:

– Я везде пишу, что плод – это достояние республики, это ценность страны. Государством разработаны скрининговые программы, которые позволяют проводить раннюю пренатальную диагностику по выявлению генетических заболеваний и врожденных пороков развития.

К слову, микробиом у плода начинает закладываться на 24-й неделе беременности. И если ребенок родился естественным путем, то получает микробиом мамы, а если путем кесарева сечения, то окружающих его людей. Основное формирование кишечной среды у детей происходит до трех лет.

Прежде чем состояться в профессии, Гульшара Абильдинова много училась, стремилась к своей цели. Будучи из династии врачей, девушка пошла по стопам родителей. Окончила Алматинский государственный медицинский институт, поехала работать в Талгарскую районную больницу № 1. Затем был Институт акушерства и гинекологии в Алматы, где юная Гульшара работала в лаборатории медицинской генетики, а через несколько лет поступила в аспирантуру в Москве.

– Это был медико-генетический научный центр, и я попала в лабораторию цитогенетики, – вспоминает она. – Тема моей кандидатской была посвящена изучению изменений в хромосомах под воздействием радиации. В то время на повестке был Чернобыль, и мои работы были связаны с чернобыльской аварией. Мы выезжали в те районы, набирали материал, возвращались, и я проводила дозиметрию. Как воздействует радиация на человека, можно узнать только по хромосомам. Тема моей докторской была связана с Семипалатинским полигоном. Данные отличались, если сравнивать с Чернобылем. Кстати, у человека коренные зубы и кровь являются биологическими дозиметрами, по которым можно сказать, было ли какое-то мутагенное воздействие на организм или нет.

В 2003-м будущий руководитель геномной лаборатории защитила докторскую диссертацию в Москве. И что примечательно: когда в 2010 году Гульшара Жусуповна по работе отправилась в город Курчатов (ныне область Абай), она была удивлена, что ее диссертация является там настольной книгой для тех, кто занимается дозиметрией. Как оказалось, казахстанского врача искали в Москве и не смогли найти.

– Было видно, что книга изношена. Оказывается, все, кто занимается дозиметрией, работают по ней. То есть моя работа по радиобиологии значимая. В целом раздел радиационная цитогенетика, мутагенез – это интересная область, которая, к сожалению, осталась в Казахстане нераскрытой, – отмечает профессор Абильдинова.

Гульшара Жусуповна не просто врач-генетик с большой буквы, отличник здравоохранения, она еще и настоящий патриот. Любовь к родине и делу, которому отдано много лет, подтверждается поступками. Зная о том, что в отечественной медицине – и особенно в сфере генетики – не хватает хороших специалистов, Гульшара Абильдинова способствовала реализации проекта по обучению специалистов пренатальной диагностики.

– Свои знания нужно отдавать, – считает авторитетный ученый. – Зачем их копить? Надо любить свою страну и вкладывать все силы в ее благополучие. В прошлом году, проанализировав ситуацию, я предложила фонду «Қазақстан халқына» оказать содействие проекту по обучению врачей, и меня поддержали. Как результат – 25 врачей-генетиков и 25 врачей-узистов теперь обучаются в Санкт-Петербурге.