Расшифровка ДНК: в десять раз дешевле

08.07.2019
Расшифровка ДНК: в десять раз дешевле
Игорь Иванов, основатель компании Axbio
cnews.ru

Американская компания Axbio, основанная выходцем из России Игорем Ивановым, разработала новую технологию генетического секвенирования (расшифровки цепочки ДНК) и представила первый продукт компании, применяющий эту технологию на практике, — компактный секвенатор AXP100.

Прибор предназначен для прочтения ДНК (целиком или частично), что позволяет использовать его для любой работы с геномом, в частности для выявления предрасположенности человека к наследственным заболеваниям и определения характерных для человека черт и особенностей, сообщает CNews. Данные такого рода помогают в разработке более эффективных методик лечения, а также открывают широкие возможности в сфере ранней диагностики инфекционных заболеваний, орфанных (редких) и прочих болезней.

Ожидается, что в массовом производстве устройство позволит добиться низкой стоимости прочтения ДНК: менее ста долларов за полный геном при превалирующей, по данным Axbio, сегодня на рынке цене более тысячи долларов.

На данный момент, как пояснили в Axbio, подтверждена работа AXP100 «в железе». Теперь предстоит отточить режимы работы прибора и разобраться с биоинформатикой, то есть с обработкой сигнала, получаемого от гидродинамического чипа — «сердца» устройства. Эта работа, по словам представителей компании, ведется параллельно с сотрудничеством с внешними научно-технологическими партнерами. Устройство будет окончательно готово к выходу на рынок до конца года.

AXP100 — высокочувствительный детектор биомолекул, позволяющий реализовать наиболее совершенную на сегодняшний день технологию нанопорового секвенирования в ходе синтеза ДНК с прочтением единичных нуклеотидов.

Технология Axbio реализована на основе гидродинамической микросхемы (Smart Biochip), сочетающей кремниевую КМОП-основу (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник) и биологическую мембрану, которые совместно с полимеразой и мечеными нуклеотидами собственной разработки компании обеспечивают длительное секвенирование отдельной молекулы ДНК.

Не превосходя размерами привычный настольный струйный принтер, AXP100 представляет собой высокоинтегрированное и автоматизированное устройство, способное заменить существующие секвенаторы огромного размера, требующие высокой квалификации персонала.

Помимо низкой стоимости прочтения ДНК конкурентным преимуществом своего продукта в Axbio называют высокую точность: она, по словам представителей компании, не уступает аналогам производства Illumina — одного из лидеров рынка продуктов и услуг секвенирования генов.

Другой плюс AXP100 — простота эксплуатации. «Во-первых, нет необходимости делать амплификацию (клонирование образцов) — это дорогой и времязатратный процесс, — объясняет представитель Axbio Денис Кондрахин. — Во-вторых, Smart Biochip самостоятельно осуществляет пробоподготовку и смешивает все необходимые реагенты в нужных пропорциях, а также своевременно доставляет их на поверхность чипа, для того чтобы исключить возможный человеческий фактор и существенно сократить время теста».

Наконец, третье достоинство прибора — доступность. «Мы предполагаем отдавать секвенатор за относительно небольшую для сегодняшнего уровня цен плату при подписании контракта с обязательствами по определенному минимальному количеству тестов на приборе, — рассказывает г-н Кондрахин. — Сейчас секвенаторы стоят десятки и сотни тысяч долларов. Есть, конечно, дешевые приборы, такие, как iSeq производства Illumina за 20 тысяч, но возможности их применения весьма ограничены. Средний уровень секвенаторов — 100–300 тысяч долларов. Цена высокопроизводительных устройств начинается от 800 тысяч. Себестоимость нашего девайса на порядок ниже».

Axbio — это стартап-компания, основанная в Санта-Кларе (США). Имеет дочернюю компанию Anxuyuan Biotechnology в Китае. Основатели компании — Игорь Иванов, выпускник СпбГУ, и Хью Тьен, имеющие успешный опыт создания с нуля высокотехнологических бизнесов и их дальнейшей продажи стратегу или вывода на IPO. В частности, Хью Тьен был вице-президентом по технологиям в компании Genia, которая разрабатывала технологию нанопорового секвенирования и была в 2014 году приобретена Roche за 350 млн долларов. Игорь Иванов консультировал Genia по ключевым вопросам, касающимся полупроводникового дизайна. В дальнейшем партнеры решили основать собственный бизнес, существенно опережающий то, что было приобретено Roche. Таким образом возникла компания Axbio.

В России Axbio представлена компанией «Дженерис биотех», резидентом кластера биомедицинских технологий фонда «Сколково», которая сотрудничает с компаниями, работающими в области генетики и фармацевтики, а также с ведущими научными институтами, в частности с Медико-генетическим научным центром Российской академии наук (МГНЦ) и Научно-исследовательским институтом биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича (ИБМХ).

Один из основных технологических процессов создания Axbio Smart Biochip предполагается осуществлять на московской фабрике «Крокус наноэлектроника». Кроме того, в компании не исключают возможности создания в будущем российского секвенатора на базе технологий Axbio.