Современные технологии меняют подход к диагностике заболеваний, обеспечению безопасности продуктов и борьбе с инфекциями. Один из самых передовых методов в этой области – полногеномное секвенирование (WGS, Whole Genome Sequencing). Оно позволяет анализировать всю ДНК организма, будь то вирус, бактерия, растение, животное или человек, что делает его незаменимым инструментом для лабораторий, медиков и предприятий пищевой отрасли.
О том, как этот метод применяется в Казахстане и какие возможности он открывает, рассказывает Олжабек Раушан, санитарный врач лабораторией молекулярно-генетических исследований Центра санитарно-эпидемиологической экспертизы МЦ УДП РК.
– Раушан Олжабековна, что такое полногеномное секвенирование и как оно работает?
– Полногеномное секвенирование – это метод, который позволяет детально изучить ДНК организма, получая полную картину его генетического кода. Этот процесс включает несколько этапов:
- Извлечение ДНК из исследуемого образца (например, из крови, тканей, микроорганизмов или продуктов питания).
- Подготовка библиотеки ДНК, при которой генетический материал разбивается на фрагменты для более точного анализа.
- Секвенирование, то есть определение нуклеотидной последовательности – своеобразного «кода» организма.
- Биоинформационный анализ, где мы собираем полученные данные, выявляем мутации и сопоставляем их с референсными геномами.
Этот метод позволяет находить даже самые незначительные изменения в ДНК, что делает его уникальным инструментом для медицины, эпидемиологии и контроля качества продукции.
– В каких сферах применяется полногеномное секвенирование?
– Область применения очень широка. Вот ключевые направления:
Безопасность продуктов питания. Метод помогает выявлять опасные микроорганизмы, определять источники вспышек инфекций и мониторить антибиотикорезистентность патогенов. Кроме того, с его помощью можно анализировать микробиом пищевых продуктов, что позволяет улучшать их качество и безопасность.
Медицина. Полногеномное секвенирование позволяет выявлять наследственные заболевания, анализировать генетическую предрасположенность к различным патологиям, а также подбирать персонализированную терапию. В онкологии этот метод помогает находить мутации, влияющие на развитие опухолей, и выбирать наиболее эффективное лечение.
Эпидемиология и инфекционный контроль. Генетический анализ вирусов и бактерий позволяет точно идентифицировать возбудителей инфекций (например, гриппа или туберкулеза), отслеживать их эволюцию и предсказывать возможные эпидемии. Это особенно актуально в условиях новых глобальных вызовов.
Биотехнологии и агрономия. Секвенирование помогает разрабатывать новые сорта сельскохозяйственных культур, анализировать генетические заболевания растений и животных, а также повышать устойчивость агропродукции.
– Кому и в каких случаях необходимо полногеномное секвенирование?
Этот метод востребован в различных отраслях:
Лабораториям санитарно-эпидемиологического контроля – для точной идентификации патогенов и выявления вспышек заболеваний. Производителям пищевой продукции – для контроля безопасности продуктов и предотвращения заражения патогенами.
Медицинским учреждениям, врачам-генетикам и онкологам – для диагностики заболеваний, подбора терапии и мониторинга генетических мутаций.
Научным центрам и исследовательским организациям – для изучения генетического разнообразия и разработки новых технологий.
– Какие преимущества дает полногеномное секвенирование?
– Среди главных преимуществ метода:
Полнота данных – анализируется весь геном, а не отдельные его фрагменты, что повышает точность диагностики. Высокая точность – позволяет выявлять даже редкие генетические мутации. Универсальность – применяется в медицине, эпидемиологии, пищевой промышленности и других отраслях. Оперативность – современные технологии, такие как Ion S5, позволяют получать результаты в короткие сроки.
– Какую систему использует Центр санитарно-эпидемиологической экспертизы для полногеномного секвенирования?
– В нашей лаборатории используется система Ion GeneStudio S5. Это современная платформа, обеспечивающая высокую точность и скорость секвенирования. Благодаря этому мы можем быстро проводить молекулярно-генетические исследования, что особенно важно для мониторинга инфекций, диагностики заболеваний и обеспечения безопасности пищевых продуктов.
– Как полногеномное секвенирование помогает в борьбе с эпидемиями и инфекциями?
– Этот метод позволяет не только идентифицировать возбудителей заболеваний, но и отслеживать их эволюцию. Например, с его помощью можно определить, какие мутации произошли в вирусе или бактерии, оценить их опасность и выработать стратегии по предотвращению распространения инфекции. Это незаменимый инструмент для мониторинга таких заболеваний, как COVID-19, грипп, туберкулез и другие.
Благодаря полногеномному секвенированию можно точно определить источник вспышки заболевания и разработать эффективные меры борьбы. В Казахстане этот метод уже активно применяется для санитарно-эпидемиологического контроля и защиты здоровья населения.
Полногеномное секвенирование – это не просто технологическая инновация, а мощный инструмент, который меняет подход к медицине, эпидемиологии и пищевой безопасности. Использование этого метода в Центре санитарно-эпидемиологической экспертизы МЦ УДП РК позволяет оперативно выявлять угрозы и принимать меры по защите здоровья населения.
В условиях современных вызовов точность, скорость и универсальность полногеномного секвенирования делают его незаменимым в борьбе с инфекциями, улучшении диагностики и обеспечении безопасности продукции.
