Томский государственный университет инициировал создание консорциума, который приступил к разработке принтера для печати олигонуклеотидов – коротких участков ДНК. Их можно будет использовать для сборки уже известных генов с внесением модификаций либо для создания новых последовательностей в зависимости от решаемой задачи. Появление первого российского ДНК-принтера способно привести к революционным изменениям во всех отраслях – медицине, фармацевтике, химической промышленности, агрокомплексе. В состав консорциума вошли ТГУ, ИХБФМ СО РАН (Новосибирск) и ТУСУР.
– Биопринтинг генов – это новейшее научное направление. Лидерство в нём принадлежит США и Китаю, – говорит советник ТГУ при ректорате, руководитель проектов в области биомедицины Алексей Сазонов. – В отличие от обычных, достаточно распространенных ДНК-синтезаторов в мире существует ограниченное количество установок для высокопроизводительной печати фрагментов ДНК (олигонуклеотидов). Эти приборы не продаются на рынке, можно приобрести только услугу. Для нашей страны критически важно иметь собственную установку для высокопроизводительной печати ДНК, поскольку это открывает огромные возможности для решения сложнейших задач генетических технологий и технологического прорыва РФ.
По словам Алексея Сазонова, учёные в мире сейчас пытаются печатать как можно более длинные участки ДНК, но сложность химического синтеза делает этот процесс очень дорогим. Идея российских исследователей заключается в печати коротких фрагментов разнообразного ассортимента. Из них, как из деталей конструктора, можно будет собирать длинную ДНК для различных научных и прикладных целей.
С помощью таких искусственно созданных ДНК можно создавать эффективные подходы в генной терапии и передовые медицинские препараты. Изменив ДНК микроорганизмов, человечество сможет решить одну из острейших проблем – переработку мусора. Синтетические ДНК необходимы и для создания новых агробиотехнологий, которые позволят обеспечить продовольственную безопасность страны. Вместе с тем возможность печатать ДНК откроет неограниченные возможности для исследователей, позволит биоинженерам быстро проверять рабочие гипотезы и создавать инновации.
– Сложность создания ДНК-принтера заключается в большом количестве технологических барьеров, – объясняет Алексей Сазонов. – Например, для установки необходимы сопла с отверстиями диаметром в микроны и вместе с тем устойчивые к крайне агрессивной среде, а также матрицы для выращивания ДНК. Создание материалов для этих изделий на себя берёт ТГУ, где есть сильнейшие материаловеды. Нужна точная микроэлектроника, системы прецизионного позиционирования. В этой области очень сильные компетенции у ТУСУРа. Наши коллеги из ИХБФМ СО РАН отвечают за всё, что связано с химией. Им предстоит разрабатывать технологию процесса печати ДНК и синтеза генов.
В настоящее время участники консорциума работают над разработкой техзадания для уникальной установки. Планируется, что рабочий прототип первого российского ДНК-принтера будет готов уже к 2024 году.
