эссе. медицинадағы биоинформатика. Медицинадаы биоинформатика
 Скачать 26.18 Kb.
|
|
Медицинадағы биоинформатика Жақында биоинформатика ғылымы (жүйелік биология) өте танымал болды — биологияның Ғаламдық көрінісін қарастыруға, зерттеуге және жүйелеуге мүмкіндік беретін молекулалық биологияның бөлінген саласы. Биоинформатика-молекулалық биологияның аналогы, тек айырмашылығы-молекулалық биология пробиркада ғылыми зерттеулермен айналысады, ал биоинформатика – қуатты компьютерлік жүйелердің көмегімен. Мұндай есептеулердің жылдамдығы туралы айтудың қажеті жоқ деп ойлаймын. Биоинформатика фармакологияға өте оңай қосылды. Бұл макромолекуланың құрылымында мақсатты гендерді тез табуға және жаңа дәрі-дәрмектерді жасауға мүмкіндік береді, бұл препараттың дизайн мерзімін 5-6 жылдан бірнеше айға дейін азайтуға мүмкіндік береді, сонымен қатар көптеген басқа медициналық және биологиялық ғылымдарға біріктірілген. Кез-келген геномдық зерттеулер геномдық ДНҚ-ның бастапқы құрылымын жүйелеу арқылы анықтаудан басталады. Бұл-биоинформатиканың маңызды міндеттерінің бірі. Бүгінгі технология ДНҚ молекуласын басынан аяғына дейін оқи алмайды-олар үшін бұл өте ұзақ. Сондықтан ғалымдар келесідей әрекет етуі керек: жасушадан ДНҚ бөліп, оны ұзындығы 200-300 нуклеотидтерден тұратын көптеген қысқа сегменттерге бөліп, содан кейін олардағы нуклеотид жұптарының тізбегін шешеді. Әрі қарай, зерттеушілер ондаған миллион нуклеотидтерден тұратын бастапқы ДНҚ молекуласын қалпына келтіру үшін оларды қалай дұрыс бүктеуге болады деген сұрақ туындайды. Мұндай міндет арнайы биоинформатикалық бағдарламалардың көмегімен шешіледі. Қазіргі биоинформатиканың жетістіктері микробиотаның тез және дәл геномдық анализін жүргізуге мүмкіндік береді. Бүгінгі таңда мұны алдыңғы қатарлы медициналық клиникалар қолдана бастады және әлемдік тәжірибеде бұл нормаға айналуда. Бионформатик ғалымдардың маңызды міндеті-дәрігердің жұмысын мүмкіндігінше жеңілдету, ол үшін тиімді, бірақ сонымен бірге қарапайым бағдарламалар жасау. Дәрігерлер бұл салада енді ғана дами бастады. Дегенмен, бүгінгі күні медицинада биоинформатика жетістіктерін қолданудың бірнеше маңызды жетістіктері бар. Биоинформатикалық тәсілді қолдану 2011 жылы Еуропалық дәрігерлерге сирек кездесетін E. coli мутагендік штаммынан туындаған өлімге әкелетін ауруларды жеңуге мүмкіндік берді. Бактериялардың бұл түрі Сол кезде белгілі антибиотиктердің әсеріне сезімтал емес екені белгілі болды. Мамандарға қайта туылған микрофлорадан туындаған ауруды қалай емдеу керектігін тез түсіну қажет болды. Мұны істеу үшін Сіз таяқшаның геномында не өзгергенін және неге патогенді болғанын білуіңіз керек. Геномдық манипуляциялар бұл сұраққа екі апта ішінде жауап беруге мүмкіндік берді. ДНҚ патогенді Esherihia coli-ден шығарылды, оның бастапқы құрылымы анықталды және салыстырмалы талдау әдістері оның геномындағы өзгерістерді анықтады. Алынған мәліметтер негізінде емдеуге тиімді антибиотиктер ұсынылды. Бұл бүкіл процесс мамандардан шамамен үш аптаға созылды, дегенмен бұған дейін екі-үш ай қажет болады. Биоинформатика (bioinformatics) - биологиялық жүйелерде ақпаратты сақтау және берудің теориялық мәселелерімен айналысатын информатиканың (ақпарат теориясының) тез дамып келе жатқан саласы. Биоинформатиканың негізгі бөлімдері-ДНҚ (РНҚ) нуклеотидтер тізбегінде сақталған генетикалық "мәтіндерді" декодтау мәселелерін шешетін компьютерлік геномика және геномнан жасуша алмасуы мен оның басқарылуын ұйымдастыруды зерттейтін метабономика. Биоинформатиканың негізгі бөлімдерін дамыту үшін геномика мен метаболомиканы қажетті тәжірибелік мәліметтермен жеткілікті мөлшерде және қолдануға ыңғайлы түрде қамтамасыз ететін молекулалық биология бойынша компьютерлік мәліметтер базасын құру маңызды. Биоинформатика көбінесе ғылым алған биологиялық жүйелер туралы білімді жинақтауды, сақтауды және пайдалануды қамтамасыз ететін ақпараттық қызметтерді қамтиды. Биоинформатиканың мақсаты биологиялық білімді оларды тиімді пайдалануды қамтамасыз ететін формада жинақтау, сонымен қатар биологиялық жүйелер мен олардың элементтерінің математикалық модельдерін құру және талдау болып табылады. Организмнің жұмыс істеуін қамтамасыз ететін материалдық элементтердің құрылысы туралы ақпарат оның геномын құрайтын ДНҚ (немесе РНҚ) нуклеотидтерінің тізбегінде сақталады. Организмдердің геномдарының ДНҚ-ның нуклеотидтік тізбегін құру (реттілік) 21 ғасырдың басында жақсы дамыған және, мүмкін, үнемді технология болды. Жүйеленген геномдардың саны тез артады және негізінен тек осы мақсаттарға жұмсалуы мүмкін қаражат көлемімен анықталады. Биоинформатикада геномика деп аталатын арнайы бөлім бар, оның тақырыбы ДНҚ мен РНҚ тізбегінде кодталған биологиялық жүйелердің негізгі материалдық элементтерінің құрылымы туралы ақпаратты сақтау тәсілдерін модельдеу және зерттеу болып табылады. Геномика саласында жұмыс істейтін бүкіл әлем ғалымдарының негізгі күш-жігері қазір жасуша геномының нуклеотидтер тізбегі болып табылатын генетикалық "мәтіндерді" компьютерлік талдаудың тиімді әдістерін жасауға бағытталған. Генетикалық мәтінді талдау (декодтау), ең алдымен, ДНҚ тізбегінің әртүрлі бөлімдерінің мүмкін функцияларын белгілеуді, яғни гендерді, олардың реттеуші және ақуызды кодтайтын аймақтарын және гендердің қызметін реттеу мен үйлестіруді қамтамасыз ететін учаскелерді анықтауды білдіреді. Қазіргі уақытта адам гендерін құрайтын нуклеотидтер тізбегін сәйкестендіру (Аннотация) туралы мәселе өткір тұр, өйткені Халықаралық Адам геномы жобасына сәйкес Адам геномы толығымен жүйеленеді және келесі 1-2 жылда талдау үшін қол жетімді болады деп жоспарлануда. Айта кету керек, ДНҚ нуклеотидтер тізбегінде берілген функциялары бар учаскелерді бөлу өте қарапайым емес, өйткені олар табиғатта өте гетерогенді (бұл реттеу механизмдерінің күрделілігіне байланысты) және мутациялық шуылмен маскирленген. Қазіргі уақытта гендерді компьютерлік әдістермен нуклеотидтер тізбегінде анықтау дәлдігі 70% - дан аспауы мүмкін. Биоақпараттық зерттеулердің өте маңызды, бірақ әлі де аз дамыған пәні-бұл жасушадағы метаболизм, метаболизм. Мазмұны метаболизмді модельдеу және биологиялық жүйенің материалдық элементтерінің бірлескен жұмысын зерттеу болып табылатын биоинформатиканың тиісті бөлімін метабономика деп атауға болады (геномикаға ұқсас). Метаболизмнің міндеттері-жасушадағы ферменттердің реттеуші қасиеттері мен осы құрылымның болуын қолдайтын геномның жұмыс істеуі арқылы жасушадағы гомеостаздың сақталуын қамтамасыз ететін метаболизмнің динамикалық құрылымын анықтау және модельдеу. Биоинформатика тұрғысынан жасушаны сыртқы сигналдарды қабылдауға арналған көптеген сезімтал құрылғылары, сыртқы сигналдарды сұрыптайтын және түрлендіретін ішкі коммутациялық құрылғылар және сигналдарға жасушаның соңғы реакциясын анықтайтын атқарушы механизмдер бар күрделі жүйе ретінде қарастыруға болады. Сыртқы сигналдардың жиынтығы (әртүрлі факторлардың жергілікті концентрациясы) жасушаның квази-стационарлық күйлердің біріне ауысуын анықтайды, олар жасуша түріне байланысты бірнеше ондаған болуы мүмкін. Мысалы, жасуша пролиферативті сигналдардың әсерінен салыстырмалы тыныштық күйінен шығып, бөлінудің басталуына көшуі мүмкін, басқа факторлардың әсерінен бөлінудің аяқталу кезеңіне өтуі, үшінші факторлардың әсерінен демалу күйіне өтуі немесе керісінше бөліну фазасына қайта енуі мүмкін. Сонымен қатар, жасушаның бірдей күйіне көшу жасушаға әсер ететін факторлардың көптеген түрлі комбинацияларынан туындауы мүмкін. Жасушаның өзі көрші жасушаларға әсер етеді, олардың нақты факторларын оқшаулау арқылы айналасында жергілікті "өріс" қалыптастырады. Көршілес жасушалардың осы "өрістерін" қабаттастыру нәтижесінде тіндердің сыртқы ынталандыруға реакциясын тудыруы мүмкін. Мысалы, мұндай реакция "кальций толқынының" жасушадан жасушаға таралуы және тамырлардың немесе ішектің мерзімді толқын тәрізді жиырылуы сияқты құбылыстар болып табылады. Жасушаға әсер ету нәтижесінде онда гендердің белгілі бір жиынтығы іске қосылады немесе репрессияланады. Әр геннің жұмысы көптеген факторлармен реттелетіні анық. Сонымен қатар, қарапайым реттеуші факторлардың жалпы саны (яғни бір генмен кодталған) гендердің жалпы санынан едәуір аз болуы керек. Осылайша, қарапайым факторлардың аз саны (гендердің жалпы санымен салыстырғанда) гендердің көп санын реттеуді қамтамасыз етуі керек. Бұл бақыланатын реттеуші факторлардың жиынтығы қарапайым факторлардың салыстырмалы түрде аз санының әртүрлі комбинациялары нәтижесінде пайда болады деп ойлауға мәжбүр етеді. Бұл телефон байланысын еске түсіреді. Телефон құрылғысындағы түймелердің аз санынан осы немесе басқа комбинацияны теру арқылы сіз әртүрлі абоненттердің көптігімен байланыса аласыз. Коммутациялық принципті қолдануға негізделген жасушалық реттеу механизмінің мысалы ретінде гендердің экспрессиясын реттейтін транскрипциялық факторлардың жұмысын қарастыруға болады. Олардың гендерді оқуға күрделі әсері факторлар молекулаларының әртүрлі кешендерінің көп санын бір-бірімен қалыптастыру арқылы жүзеге асырылатыны елгілі. Ақуыз молекулаларының құрылымында бірнеше түрлі олигомерлік формаларды қалыптастыру мүмкіндігі бар деп ойлауға болады, бұл жасушаны элементтердің аз санынан құрылған көптеген реттеуші факторлармен қамтамасыз ете алады. Элементар факторлардың комбинаторикасын (ферменттердің суббірліктерін) қолдануға негізделген механизмді л.Н.Дроздов-Тихомиров және басқалар (Drozdov - Tikhomiriv et al, 1999 ) аллостериялық ферменттердің белсенділігін реттеуді түсіндіру үшін ұсынған және метаболизмді модельдеу және зерттеу кезінде туындайтын мәселелерді шешу үшін тиімді пайдалануға болады. Бұл механизмдегі ең бастысы-белсенді құрылымды (ферменттің белсенді орталығы, нақты байланыстыру сайты және т.б.) әр түрлі өзара бағыттардағы субьектілерді біріктіру кезінде субьектілердегі элементтерден жинау мүмкіндігі. Мұндай механизмді қолдану екі суббірлікте ғана құрамдас реттеуші фактордың салыстырмалы түрде көп санын алуға және күрделі реттеу схемасын құруға мүмкіндік береді. Жасушадан кейінгі биологиялық жүйелердің күрделілігінің келесі деңгейі-көп жасушалы организм, оның құрылымы және оның қызметі. Бұл деңгей дәстүрлі түрде физиологияға жатады. Осы деңгейдегі биоинформациялық модельдерді құру өте қиын және қазіргі уақытта мүмкін емес, сонымен қатар одан да жоғары деңгейдегі - популяциялық немесе адам жағдайында - әлеуметтік модельдер үлкен қызығушылық тудырады. Егер биоинформатиканың мақсаты биологиялық процестердің тиісті модельдерін құру деп айтатын болсақ, онда осы жұмысты орындау үшін қажетті іргетасты, негіздерді - биологиялық процестер туралы қажетті ғылыми мәліметтерді қамтитын білім базасын құру туралы ойлану керек. Деректер базасы (мәліметтер базасы) - бұл қажетті ақпаратты сақтау, іздеу және беру жүйелері. Генетикалық мәтіндерді, яғни геномиканы талдаумен байланысты биоинформатика саласында мәліметтер базасы ұзақ уақыт бойы таптырмайтын зерттеу құралына айналды. Сол сияқты, олар метаболизмді талдаумен байланысты жақында басталған метаболомикада қажет. Қатерлі ісік, аутизм және бактериялар Жақында ғалымдар аутизм сияқты аурудың адам ағзасының микробиотасының құрамымен күтпеген байланысын анықтады. Аутист балалардың барлығында дерлік асқазан мен ас қорыту проблемалары бар екені белгілі. Олардың микробиоталары сау адамның микробиотасынан өте ерекшеленетіні белгілі болды-жақсы бактериялар айтарлықтай аз және патогендік флораның жарқын өкілдері көп мөлшерде болады. Қазір үлкен пікірталас жөнінде қатар, алғашқы рет: жоғары саны, ауру тудыратын микроорганизмдер, тұжырымдайтын мұндай саны токсиндердің, ол түседі миы және өзгертеді бағдарлама бойынша жүргізіледі. Немесе керісінше-мидың дұрыс жұмыс істемеуі ағзадағы өзгерістерді тудырады және онда патогендік бактериялар көбірек болады ма? Мұны түсіну өте маңызды: егер аутизм токсиндердің көп болуына байланысты болса, онда балалар ағзасындағы микробиотаның қалыпты құрамын қалпына келтіру арқылы ғалымдар бұл ауруды емдей алады. Бүгінгі таңда әртүрлі аурулар адам микробиотасының өзгеруіне әкелетіні белгілі. Тік ішектің қатерлі ісігінің биопсиясы арқылы алынған жасушалардан оқшауланған адамның геномдық ДНҚ-да әрдайым бірдей микроорганизм болатындығын көрсететін маңызды зерттеулер бар. Ұқсас сұрақ туындайды − бастапқы не-ісіктің пайда болуы немесе осы микробтың жасушаларына қоныстану? Ғалымдар бұл сұраққа әлі жауап бере алмайды. Жұқпалы семіздік Адам микробиотасын зерттеудің алғашқы бағдарламасы Еуропада басталды және ғалымдар зерттей бастаған алғашқы аурулардың бірі семіздік болды. Бірнеше жыл бұрын Nature журналында керемет эксперимент сипатталған мақала жарық көрді. Ол осылай көрінді. Екі егіз өмір сүрді, біреуі жұқа, екіншісі толық. Екеуі де микробиотаның үлгілерін алды. (Бұл ауыртпалықсыз, қарапайым және арзан талдау әдісі. Сондықтан қазір бұл мәселеге үлкен қызығушылық бар: егер сіз микробиотаның құрамы мен аурудың арасындағы байланысты тапсаңыз, мысалы, пункцияға қарағанда нәжісті талдау оңайырақ болады. Болашақта бұл арзан және ауыртпалықсыз диагностиканың тамаша тәсілі болуы керек.) Содан кейін осы микробиотамен бірдей тышқандарды тамақтандырды. Микроорганизмдерді жұқа егізден алған тышқандар сол қалпында қалды немесе салмағын жоғалтты, ал қалың туысқандарынан бактерияларды алғандар уақыт өте келе майлы болды. Содан кейін ғалымдар одан әрі қарай жүрді: олар қалың тінтуірді алып, оны жұқа бауырларымен торға салды. Көршінің нәжісі кеміргіштерде тамаққа түсуі мүмкін екендігі белгілі, сондықтан майлы тышқан микробиотасы ерте ме, кеш пе көршілердің денесінде болады. Нәтижесінде, біраз уақыттан кейін тордағы барлық тышқандар қалың болды. Олар семіздікпен "жұқтырды". Әрине, этикалық аспектке байланысты адамдар мұндай эксперименттер жүргізбеді, бірақ қызығушылық танытқан оқырман ынталы ғалымдар осындай тәжірибелер жасайтын көптеген мақалаларды таба алады. Олар микробиоталарының құрамын өзгерту үшін тамақтануын өзгертті. Алынған нәтижелер барлық күткеннен асып түсті: тәжірибешілер көп салмақ жоғалтты. Бактериялық басып шығару Жаңа зерттеулер микробиотаның жиынтығы әр адамның жеке екендігін көрсетеді. Ол құрамы бойынша әр түрлі болады: бұл бірдей микроорганизмдер болуы мүмкін, бірақ әртүрлі пропорцияда. Бұл мақала, ол алғаш рет айқын көрсетілгендей, бұл адам сәйкестендіруге болады оның микробиоте. Бұл тіпті однояйцевых егіз микробиота индивидуальна. Адамның микробиомасын осындай талдаудың деректері кем дегенде бір жыл бойы өзекті. Бұл жаңалық ғылыми жұртшылықты дүр сілкіндірді-өйткені бұл адамның жеке басын оның микробиотасының ДНҚ-сы арқылы анықтауға мүмкіндік береді. Жалпы, соңғы жылдары криминалистиканың геномдық зерттеулерге деген қызығушылығы айтарлықтай өсті. Бұл тәсіл апаттар кезінде қалдықтарды анықтау сияқты мәселелерді шешуге көмектеседі. Оларды шешудің әдістері бұрын болған, бірақ жаңа технологияларды қолдана отырып, олардың дәлдігі тапсырыс бойынша өсті. Дені саудың – жаны сау микробиом Санкт – Петербург мемлекеттік университетінің алгоритмдік биология зертханасы директорының орынбасары Алла Лапидус: "бактериялардың антибиотиктерге иммунитеті туралы оқулық мәселесін елемеу мүмкін емес", - дейді. - Антибиотиктер-микроорганизмдердің бір-бірімен күресу құралы. Олар тамақтану көздері үшін бәсекелеседі, сондықтан қоршаған ортаға токсиндерді, яғни антибиотиктерді бөліп, артық көршілерден құтылу керек. Әлемде микробқа қарсы дәрі-дәрмектердің көп мөлшері тұтынылады, бірақ микроорганизмдер тез дамып, жаңа әсерлерге оңай бейімделеді. Ғалымдар үнемі осындай төзімді штамдармен күресу үшін жаңа препараттар жасайды. Алайда, бұл жаңа антибиотиктер іс жүзінде жаңа емес – олар сәл өзгертілген құрылымы бар бұрын белгілі заттардың туындылары". Лапидустың айтуынша, оларды емдеу мүмкіндігі қалады, бірақ көптеген жағдайларда олар мүлдем көмектеспейді, өйткені олар түбегейлі жаңа ештеңе білдірмейді. Дәрігерлер бүгінде түбегейлі басқа антибиотиктерге үлкен қажеттілік бар. Осындай заттарды шығара алатын микроорганизмдер әлемінен үміткерлер, ғалымдар биоинформатикалық әдістерді іздейді. Адам микробиотасын зерттеуге арналған Халықаралық бағдарламалар бұрыннан басталды, Ресейде бұл қозғалыс айтарлықтай артта қалды. Алла Лапидус егер адам ауырып қалса, онда оның геномы мен микробиотасын кешенді зерттеу керек деп санайды. Микробиотаның құрамы пациенттің денсаулығы немесе денсаулығы туралы сөзсіз айтады. Әлемде аурудың микробиотаның өзгеруімен байланысын бақылауға болатын мәліметтер базасы пайда болғаннан кейін – бұл керемет диагноз болады. Биотехнологтар осындай негіздерді құру үстінде. Ол үшін көптеген сынақтар жасап, көптеген адамдарға талдау жасау керек. Осындай ауқымды сиквенсті жүргізу қомақты ақша құюды талап етеді. Сондықтан бұл зерттеулерді мемлекеттік бағдарлама қолдауы керек. Бір ұяшық жеткілікті Жақында биологтардың алдында ДНҚ – ны оқу үшін оның көп мөлшері қажет болды-мыңдаған бірдей бактериялық жасушалардан генетикалық материал қажет болды. Ғалымдарға белгілі микроорганизмдердің 90% - ы өсірілмегендігімен, яғни жасанды қоректік ортада өспейтіндігімен бәрі қиындады. Заманауи биоинформатика әдістерінің дамуымен микроорганизмнің жалғыз жасушасында болатын ДНҚ мөлшерін ретке келтіруге мүмкіндік туды. Павел Певзнердің басшылығымен ғалымдар ұжымы SPAdes ассемблері осындай деректермен жақсы жұмыс істейтіндігіне қол жеткізді. Зертхана қызметкерлері ассемблер түрінде әмбебап платформа құрды, оның негізінде бірқатар байланысты мәселелерді шешу үшін бағдарламалық жасақтама жасауға болады. Мысалы, ғалымдар геномды құрастырушыға әртүрлі жолмен алынған ДНҚ фрагменттерін оқуды үйрете алды. Ол үшін түрлі сиквенс технологияларын әзірлеу қажет болды. Антон Коробейников, геномдық құрастырудың жетекшісі:"Біз SPAdes-ті түпкілікті қолданушыға ыңғайлы жұмыс жасау үшін көп күш жұмсаймыз". "Зертханада ассемблердің дамуымен қатар, байланысты мәселелерді шешуге арналған түрлі утилиталар жасалды", – дейді Коробейников. - Мысалы, QUAST утилитасы биоинформатиктерге әртүрлі мақсаттарға арналған ассемблерлердің нәтижелерін салыстыруға және визуализациялауға көмектеседі. Бұл өнімнің соңғы пайдаланушылары үшін олардың деректерін талдау бағдарламасын таңдау кезінде маңызды". Жаңа препараттарды жасау бұрыннан бері жеке зерттеушілердің шығармашылық қызметінен өнеркәсіптік процеске айналды. Бүгінгі таңда жаңа препараттарды әзірлеу биофармацевтикалық бизнестің бір бөлігі ғана емес, көбінесе фармацевтикалық бизнес тапсырыс берушілердің бірі болып табылатын жеке сала деп айтуға болады. Ал жаңа препараттарды жасау процесінің өзі бүгінгі күні "зерттеушілер жарысынан" "менеджерлер мен қаржыгерлер жарысына"айналуда. Негізгі үрдістер туралы айта отырып, ең алдымен мыналарды атап өткім келеді: Біріншіден, дәрі-дәрмектерді жасаудың қазіргі заманғы индустриясы әр түрлі көлемдегі және қызмет саласындағы көптеген компаниялардан тұратын өте гетерогенді орта болып табылады: дәрі-дәрмекті құрудың толық циклін қамтамасыз ете алатын трансұлттық фармацевтикалық алыптардан бастап, жоғары мамандандырылған функцияларды орындайтын бірнеше қызметкерлерден тұратын фирмаларға дейін (мысалы, үлкен клиенттерге аутсорсингтік қызметтерді ұсыну). Сонымен қатар, клиникаға дейінгі кезеңдердегі зерттеулердің негізгі бөлігін әлі де шағын компаниялар жүргізеді. "Үлкен ферма" өкілдерінің жетістіктерінің негіздерінің бірі-белгілі бір зерттеудің болашағын уақтылы бағалау және бәсекелестер жасамас бұрын оның нәтижелерін алу, клиникалық зерттеулерді тез жүргізу және нәтижелерді жүзеге асыру мүмкіндігі. Екіншіден, бұл орта жыл сайын құрылымды бола бастайды. Тар мамандандырудың қажеттілігін түсіну нарықтың көптеген қатысушыларына келеді. Олар қазіргі уақытта мамандандыру объективті қажеттілік деп санайды, өйткені жинақталған бастапқы ақпараттың үлкен көлеміне байланысты, оны кездейсоқ іздеу әдісімен емес, жалпы скрининг арқылы өңдеуге болады. Айта кету керек, дәрі-дәрмектерді жасау индустриясы қазіргі уақытта өзінің дамуы туралы кейбір көзқарастарды қайта қарау кезеңін "бастан кешуде". Сондай-ақ, тапсырыс берушілер мен инвесторлардың осы салаға деген көзқарастары өзгеруде. 2002 жылы үлкен модулярлық кітапханаларды, мәліметтер базасын жинақтау және тіпті адам геномын декодтау . алайда олар дәрі-дәрмектерді жасау процестерін дереу және айтарлықтай белсендіруге әкелмеді. Бақытымызға орай, бұл сала бірнеше жыл бұрын компьютерлік индустрия сияқты дағдарысты басынан өткерген жоқ, оның бастапқы "қызып кетуі" және одан кейінгі құлдырауы. Бірақ Биотехнология деп атауға болатын барлық нәрсеге деген құлшыныс прагматикалық көзқараспен алмастырылды. Ең алдымен, инвесторлардың көзқарасы өзгерді, егер 10 жыл бұрын жаңадан бастаушы биотехнологиялық компаниялар жалпы дамуға айтарлықтай инвестициялар алған болса, келешегі зор, бірақ жалпы түсініксіз болса, енді сіз күтілетін нәтиженің егжей-тегжейлі сипаттамасын ұсынған жағдайда ғана сене аласыз.оны алу мерзімі 2-3 жыл. Зерттеушілердің жұмысына қатысты инвесторлардың лейтмотиві "тезірек, дәлірек, арзан" ұраны болуы мүмкін, бірақ бәрінен бұрын — "тезірек, тезірек, тезірек". Зерттеулерді жеделдетудің мысалы ретінде-бар-жоғы 2 жыл ішінде дәрілік препараттардың бірі бойынша клиникаға дейінгі жұмыстардың толық циклын жүргізген компанияның тәжірибесі. Осылайша, бастапқы инвестициядан бастап нәтижелерді коммерцияландыруға дейінгі кезеңнің ұзақтығы инвестициялар үшін басты тосқауыл болып табылады. Дегенмен, соңғы жылдары Wyet Pharmaceutical компаниясының клиникалық фармакология жөніндегі вице-президенті Тори Бьорнсонның (Thori D. Bjornsson) пікірінше, жаңа препаратты жасаудың барлық дерлік кезеңдерінің, соның ішінде тіркеудің ұзақтығы артып келеді. Биотехнологиялық саладағы басқа да жағымсыз тенденцияларды Recombinant Capital Inc консалтингтік компаниясының директоры Майкл Маккулли (Michael G. McCully) сипаттады. Біріншіден, биотехнологиялық әзірлемелердің құны өседі (баяндамашының мәліметі бойынша, биотехнологиялық саладағы инвестициялық циклдің орташа құны 1997 жылдан 2003 жылға дейін . ол 7-ден 18 миллион долларға дейін өсті. АҚШ). Екіншіден, инвестицияға қайтарым азаяды. Майкл Мак-Кали атап өткендей, инвестициялық циклды оның қымбаттауымен және биотехнологияның перспективаларын Мұқият бағалаумен бірге ұзарту инвестициялық қызметтегі келесі екі негізгі тенденцияға әкелді: 1) рентабельділіктің неғұрлым төмен болуына қарамастан зерттеу жобаларының неғұрлым кейінгі кезеңдеріндегі Инвестициялар үлесінің ұлғаюы; 2) зерттеу жобаларына инвестициялау үшін әріптестік келісімдердің үлесін ұлғайту, бұл тәуекелді әртараптандыру мақсатында жасалады. Айта кету керек, серіктестік келісімдер Тақырыбы Қазіргі уақытта маңызды мәселелердің бірі болып табылады. Жаңа дәрі-дәрмектердің жетіспеушілігі және қаржылық қысымның күшеюі жағдайында "үлкен ферманың" көптеген басшылары серіктестікте дәрі-дәрмектер портфелін кеңейту және айналымды сақтау тәсілдерінің бірін көреді. Сонымен, Барбара Йани (Barbara Yanni), Merck американдық компаниясының вице-президенті және лицензиялау бөлімінің бастығы бұл тенденцияны келесі сандармен суреттейді: 2003 жылы . компанияның дәрілік заттар айналымының үштен бірінен астамы лицензиялық келісімдер бойынша өндірілетін және/немесе жарнамаланатын өнімдерге тиесілі. Барлығы 18 тіркелген "үлкен Фарма" инновациялық өнімдерінің тек 7 препараты тіркеу куәліктерінің иелерінің жеке әзірлемелері болды. Зерттеу қызметін оңтайландыру мәселелері де маңызды болып табылады. Ғылыми-зерттеу әзірлемелеріне арналған шығыстар (R&D) мен жаңа тіркелген субстанциялар саны арасында нақты корреляция болмайды. Сонымен, 1980 жылдан 2003 жылға дейін . жыл сайынғы жалпы зерттеу шығындары 2,5 миллиард доллардан аз өсті. 34 миллиард долларға дейін. АҚШ-та жаңа дәрі-дәрмектердің көбеюі мүлдем жоқ. Зерттелетін субстанциялар санының және әрбір зерттеу құнының артуы жағдайында зерттеудің ерте сатыларында жаңа субстанцияның перспективаларын болжау қабілетінің дамуы туралы мәселе аса өткір болып отыр. Жалпы, салада жұмыс істейтін кәсіпкерлер мен менеджерлердің көңіл-күйін ұстамды оптимизм деп сипаттауға болады. Зерттеушілердің саланың қиындықтарына деген жалпы көзқарасын Нубар Афейан білдірді (Noubar B. Afeyan), Flagship Ventures компаниясының президенті: "алдыңғы 10 жыл геномикадан қосымша құнды алуға тырысқан сәтсіз әрекеттер келесі 50 жыл ештеңе әкелмейді", - дейді Калифорния технологиялық институтының директоры (Калифорния технологиялық институты), Нобель сыйлығының лауреаты Дэвид Балтимор (Дэвид Балтимор), биотехнологиялық саланың қазіргі әлеуетінің дәлелі ретінде ол келесі санды келтіреді: 255 биотехнологиялық өнім қазіргі уақытта клиникалық зерттеулердің 3-ші кезеңінде. Оның пікірінше, биотехнологияның алдында бірнеше негізгі проблемалар тұр. Біріншіден, адам геномының ашылуы дәрі-дәрмектерді жасауда күтілетін серпіліс әкелмегендіктен, зерттеулерде геномикадан протеомикаға көшу қажет. Екіншіден, жинақталған ақпарат көлеміне байланысты қиындықтарды жеңудің мүмкін әдісі-жүйелік биология (биоинформатика). Үшіншіден, биотехнологияның негізгі перспективалық бағыттары: а) дербестендірілген медицина (фармакогеномика); б) компьютерлік технологияларды пайдалана отырып, диагностикадан аурулардың интеграцияланған менеджментіне көшу; в) нано деңгейдегі биологиялық жүйелер; г) нейрондық протездеу; д) жасушалық терапия, гендік терапия; е) ең алыс міндет — биологиялық инженерия. Осылайша, биологиялық ғылымдар жинақталған ақпарат мөлшері жаңа сапаға көшуі керек болған кезде олардың дамуындағы "шегіне" жетті. Осы тұрғыдан алғанда, зерттеу әдіснамасын оңтайландыруды талқылау кезінде көптеген қатысушылар назарды геномикадан протеомика мен метаболизмге, жүйелік биологияға және компьютерлік модельдеуді белсенді қолдануға аудару туралы айтты. Ресейлік компаниялардың перспективаларына келетін болсақ, біздің биофармацевтикалық өнеркәсіп үшін түпнұсқа препараттарды әзірлеу, әдетте, мүмкін емес. Бірақ бұл көптеген экономикалық дамыған елдердің фармацевтикалық салалары үшін де мүмкін емес. Сонымен қатар, дәрі-дәрмектерді жасау саласы соншалықты үлкен және әртараптандырылған, сондықтан әлемнің әртүрлі елдерінде белгілі бір жұмыс түрлері жүзеге асырылады. Сонымен қатар, қол еңбегінің едәуір үлесі және инвесторлардың қысымының артуы көптеген батыс компанияларын өзіндік құны төмен аймақтарда зерттеу жұмыстарының бір бөлігін орындауға мәжбүр етеді. Отандық биофармацевтика саласы үшін" жаман жаңалық " - бүгінде зерттеу индустриясындағы аутсорсинг жұмыстарын жүргізудегі көшбасшылардың бірі Үндістан мен Қытай болып табылады. Зерттеу жобаларын ұйымдастыру жөніндегі мамандар бүгінде бұл елдер ең жоғары стандарттарға сәйкес және өте төмен бағамен жұмыс істеуді ұсынады, ал жұмыс орындарын сақтау туралы саяси ойлар ғана зерттеулердің едәуір бөлігін осы аймақтарға жаппай көшіруге кедергі келтіреді. Қорытындылай келе, екі жағымды нәрсені атап өту керек: айтарлықтай жетістіктерге қарамастан, дәрі-дәрмек жасау саласы "жасөспірім жаста": өнеркәсіптік "құбыжықтар" әлі барлық орындарды иемденбеген кезде және салаға кіру есіктері көптеген шағын компаниялар үшін ашық. |