Секвенирование генома может стать бытовым понятием благодаря новому портативному устройству

В течение пяти лет потребители смогут использовать устройство размером меньше раскладушки для мониторинга воздуха, проверки пищи или диагностики микроба, вызвавшего расстройство желудка. В основе этой возможности лежит технология, доступная пока только учёным — секвенирование генома.

Об этом заявила команда учёных из Великобритании и Канады, проводившая недельный курс для 40 исследователей со всего США в Texas A&M AgriLife Research.

Курс был уникален: вместо обучения работе на многомиллионном лабораторном оборудовании, класс использовал систему minION от Oxford Nanopore Technology. Это портативное устройство, в которое помещается образец, и в течение минут его геном секвенируется прямо на ноутбук.

Мобильность этой системы — её ключевое преимущество, отметил инструктор д-р Джон Тайсон из Университета Британской Колумбии.

Устройство уже применялось для борьбы с лихорадкой Эбола в джунглях Гвинеи и для выявления вируса Зика у комаров и людей в Бразилии, сообщил инструктор д-р Ник Ломан из Бирмингемского университета. Раннее выявление патогенов позволяет перейти от реагирования к профилактике.

По словам д-ра Чарли Джонсона из AgriLife Research, minION — огромный прорыв для работы в полевых условиях, где невозможно использовать крупное оборудование, и для получения быстрых результатов. Однако эта технология не заменяет высокопроизводительные системы, такие как Illumina, способные выполнить эквивалент 48 проектов генома человека за 48 часов. MinION — это дополнительный инструмент в арсенале геномики.

Обучение использованию этой технологии расширяет возможности исследований. В сельском хозяйстве конечная цель — накормить человечество, и такие инструменты ускоряют открытия, отметил Джонсон.

Хотя технология в перспективе может использоваться в быту, её основной полигон — сельское хозяйство, природные ресурсы и медицина.

Участники курса привезли реальные образцы своих проектов: исследования львов, медведей, кошек, ледяных кернов Аляски, ламантинов, блох и скорпионов. Понимание их генетики помогает находить решения.

Технология приближается к моменту, когда потребители смогут использовать её через 3–5 лет, заявил д-р Мик Уотсон из Эдинбургского университета. Он подчеркнул важность применения фермерами недорогой технологии для выявления патогенов до того, как они нанесут ущерб урожаю и скоту.

Речь идёт о быстрой диагностике для назначения правильного лечения, что замедляет развитие устойчивости к пестицидам и лекарствам.

Ломан согласился: часто врачи назначают антибиотик широкого спектра, не зная, эффективен ли он против конкретной бактерии или болезнь вызвана вирусом. Быстрое получение геномной последовательности микроба вместо ожидания роста культуры в лаборатории позволит применять антибиотики узкого спектра, ограничивая рост антибиотикорезистентности.

Команда также отметила нестандартные применения технологии, например, контроль качества для крафтовых пивоварен. В конце курса участники посетили пивоварню Jester King в Остине, где собрали образцы дрожжей для анализа на minION. Знание о присутствующих штаммах дрожжей помогает пивоварне управлять вкусом продукта.