Британские профессора Шанкар Баласубраманиан и Дэвид Кленерман, оба из Кембриджского университета, получили премию «Технология тысячелетия» (Millennium Technology Prize) 2020 года, анонсируемую в мае 2021 года с годовой задержкой, связанной с пандемией коронавируса.
Премия в размере одного миллиона евро, присуждаемая Технологической академией Финляндии раз в два года, призвана подчеркнуть масштаб влияния науки и инноваций на благосостояние общества. Премия 2020 года присуждена Баласубраманиану и Кленерману за изобретение метода секвенирования ДНК нового поколения (NGS).
Технология NGS сделала возможным быстрое, точное, недорогое и масштабное секвенирование генома. Под секвенированием генома понимается процесс определения полной последовательности ДНК организма. Физхимик Кленерман и химик-органик Баласубраманиан начали сотрудничать в 1994 году. «Мы хотели найти какой-нибудь увлекательный предмет исследования», — говорит Баласубраманиан. В то время они представляли себя как исследователей в поисках интересных научных приключений.
К 1997 году они сосредоточили свои усилия на секвенировании, но по словам Баласубраманиана, только в 2005 году им удалось создать систему, которая действительно работала. Да и тогда она еще не могла претендовать на коммерческий успех.
Преобразующее влияние
«Нам пришлось полностью переосмыслить способ секвенирования ДНК», — отмечает Дэвид Кленерман на видео, на котором объясняются метод и значение секвенирования ДНК нового поколения.
Видео: Millennium Technology Prize
Технология NGS оказала и продолжает оказывать огромное преобразующее влияние на геномику, медицину и биологию. Она в миллион раз быстрее и дешевле, чем первое секвенирование генома человека, которое длилось более десяти лет и стоило более миллиарда долларов. Сегодня этот же процесс занимает один день и стоит тысячу долларов. Ежегодно секвенируется более миллиона геномов человека.
Система, изобретенная и разработанная Баласубраманианом и Кленерманом, помогает прогнозировать, идентифицировать и понимать болезни, что позволяет развивать индивидуальные методы лечения.
«В случае пандемии коронавируса было отрадно видеть, как технология используется для отслеживания мутаций вируса, — говорит Кленерман. — Она также применяется в качестве метода, помогающего определить, почему одни люди реагируют на вирусные инфекции гораздо тяжелее, чем другие».
Баласубраманиан отмечает, что метод NGS можно использовать в клиническом тестировании с целью раннего обнаружения определенных видов рака. Это позволяет делать ставку на профилактику, что всегда предпочтительнее лечения болезни на более поздней стадии. «Полагаю, что мы находимся на пути к рутинному тестированию образцов крови для выявления рака», — говорит он.
К успеху путем быстрых неудач
Дэвид Кленерман (слева) и Шанкар Баласубраманиан наслаждаются прекрасным весенним днем в столице Финляндии.Фото: Millennium Technology Prize
«Здоровье — это одно, — говорит Кленерман, — но мы также имеем множество антропогенных проблем, которыми мы должны заниматься, например, глобальное потепление. Получается, что с одной стороны у нас появляются возможности жить более здоровыми, а с другой стороны мы создаем себе всякие проблемы своим поведением». Он выражает надежду на то, что опыт сотрудничества научного сообщества по быстрому реагированию на пандемию коронавируса поможет найти решения и в борьбе с изменением климата.
Метод NGS подразумевает фрагментацию ДНК и присвоение каждому из миллионов фрагментов определенного места на кремниевом чипе. «Потом они все расшифровываются параллельно и одновременно, — говорит Баласубраманиан. — За счет этого можно достичь высокой производительности и экономии средств».
Подобно спортсменам после победы в решающем матче Баласубраманиан и Кленерман отмечают, что вместе с ними над разработкой метода NGS работала замечательная команда и что премия «Технология тысячелетия» принадлежит всем участникам работы.
«Разумеется, наш путь отмечен целым множеством неудач, — говорит Баласубраманиан. — Я время от времени напоминал членам своей исследовательской группы, что секрет успеха заключается в быстрых неудачах. В сущности, из неудачи начинает рождаться понимание того, где пролегает правильный путь».
Текст: редакция сайта «Это Финляндия», май 2021 г.
