Передовая инженерная школа Новосибирского государственного университета была создана в 2022 году, когда университет единственным из региональных вузов вошел в число победителей федерального конкурса на создание таких школ. На ее базе отрабатывается модель более широкого сотрудничества с индустриальными партнерами, в числе которых как крупные корпорации (Газпромнефть, Роскосмос), так и высокотехнологичные компании Технопарка новосибирского Академгородка.
В настоящее время работа ведется по четырем направлениям, одно из которых – медико-биологическое, где партнером школы выступает «Медико-биологический союз». А одним из проектов в этом направлении стала разработка программы OligoDesigner, осуществляющая дизайн олигонуклеотидов для т.н. таргетного секвенирования.
Современные методы молекулярно-генетической диагностики позволяют с достаточно высокой степенью достоверности обнаружить нарушения в генах, которые могут вызвать развитие заболеваний. Результаты такой диагностики важны для правильного установления диагноза и выбора оптимальной стратегии лечения.
В числе методов, который используется для обнаружения мутаций все шире применяется NGS-секвенирование, в том числе таргетное NGS секвенирование. Оно позволяет исследовать множество областей генома одновременно и обнаруживать большое количество мутаций за один тест, при этом отличается относительно невысокой себестоимостью.
Одним из необходимых компонентов для проведения такого генетического анализа является набор олигонуклеотидов, коротких фрагментов ДНК. Для одного анализа может быть необходимо сотни тысяч различных олигонуклеотидов, в зависимости от размера, важной с точки зрения диагностики, области генома. Сейчас в России отсутствует оборудование для эффективного и быстрого синтеза олигонуклеотидов, а использование зарубежного материала значительно удорожает процедуру и ограничивает возможность ее применения в отечественном здравоохранении.
Решить эту проблему и предлагается с помощью новой разработки Передовой инженерной школы. «Над проектом работает один научный руководитель и двое студентов. Использование студентов при разработке инновационных продуктов является эффективным и перспективным подходом, так как они получают не только знания, но и опыт их применения при решении практических задач, кроме того это будущий кадровый потенциал отрасли», – рассказал директор ПИШ НГУ Сергей Головин.
Программа Oligo Designer представляет собой приложение для Windows с интуитивным интерфейсом, которое позволяет создавать файлы с последовательностями олигонуклеотидов для использования в тест-системах и анализе генов и мутаций. Это позволяет значительно снизить стоимость проведения анализов и делает их более доступными для широкого круга пользователей.
«OligoDesigner проста и интуитивно понятна в работе, пользователю не требуются быть специалистом в области биоинформатики и программирования, достаточно знать, какие именно мутации могут выступать в роли маркера того или иного заболевания, а такого рода информация доступна в открытых базах данных и в публикациях. Поэтому программа может быть использована врачами клинико-лабораторной диагностики в специализированных онкоцентрах», - подчеркнул руководитель проекта, преподаватель ПИШ НГУ Александр Вихорев.
Он также отметил, что область применения NGS-секвенирования не ограничивается лечением онкозаболеваний, эти методы применяют и для решения других медико-диагностических задач.
Несмотря на то, что разработчики уже представили рабочую версию программы, работа над проектом не закончена, возможности OligoDesigner будут развиваться и дальше. В частности, планируется добавить модуль для автоматического обучения программы на данных секвенирования с целью автоматического изменения последовательностей олигонуклеотидов для повышения точности секвенирования и точности диагностики.
Повышение точности, в свою очередь, важно не только с точки зрения постановки верного диагноза, но скажется и на стоимости самих исследований, которые сегодня остаются достаточно дорогостоящими. Использование меньшего числа «расходников», да еще и синтезированных с помощь программы в отечественных лабораториях вместо импорта, позволит уменьшить цену анализа почти на треть, считают разработчики. А заодно и сделать применение данного метода более массовым (поскольку оно не будет ограничиваться количеством закупленных импортных компонентов).
Oligo Designer позволит каждому онкологическому центру или молекулярно-диагностической лаборатории формировать уникальные NGS-панели для персонализированной диагностике и терапии.
«Сейчас мы тестируем программу, для пользования клиентам она пока не передавалась. После того, как будет выполнено тестирование на наших данных секвенирование, мы начнем продвигать нашу программу в крупных медицинских центрах. Мы надеемся на административный ресурс ПИШ для переговоров с партнерами в сфере здравоохранения и скорейшей передачи программы в использование в клинической практике», - сообщил Александр Вихорев.
Сергей Исаев
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии