Когда стандартные методы диагностики не помогают идентифицировать возбудителя болезни, а по клиническим проявлениям невозможно понять, чем же болен человек, врачи прибегают к метагеномному секвенированию — анализу микробного сообщества на основе определения выделенной из образца последовательности ДНК. Метод помогает выявлять бактерии, грибы, археи, паразиты и вирусы, а также оценивать устойчивость микроорганизмов к антибиотикам, уровень их патогенности и метаболический потенциал (потребление, разложение и производство различных соединений. — Прим. ред.).

В настоящее время метагеномный анализ проводят только в частных лабораториях, крупных государственных научно-исследовательских институтах и медико-генетических центрах. При этом оперативная обработка результатов метагеномного секвенирования — довольно популярный запрос, а используемые для этого программы имеют ряд недостатков. Имея опыт работы в одном из российских центров геномных исследований, ученые СПбГУ решили создать новый продукт, который бы полностью отвечал требованиям российских пользователей и был лишен минусов существующих аналогов.

Другие программы-конкуренты имеют сопоставимую производительность. Но если учесть преимущества, которыми обладает Antimicro, все они ей уступают.

Также исследователи позаботились о том, чтобы Antimicro учитывала популяционные отличия микробиома жителей России.

В дальнейшем с появлением новых сведений база данных будет увеличиваться и обновляться. Сегодня в нее входят 25 тысяч бактериальных групп, тогда как конкурентные базы данных содержат всего 17 тысяч.

Важно отметить, что программа Antimicro работает в так называемом закрытом контуре. Это значит, что данные о «микробиологическом паспорте» россиян надежно укрыты и не будут использованы в не медицинских целях.

Еще это открывает разработчикам возможность получить сертификат соответствия на медицинское изделие в Министерстве здравоохранения РФ. Сегодня такого сертификата нет ни у одной известной программы. Специалисты СПбГУ нацелены стать первыми, у кого он появится, чтобы Antimicro можно было включить в клинические рекомендации и использовать не только в частных лабораториях и клиниках, но и в государственных. В перспективе — включить в ОМС. Сертификация значительно расширит число тех, кто сможет пройти процедуру метагеномного секвенирования, и придаст выдаваемым Antimicro заключениям статус «официального медицинского документа». Их можно будет предъявлять в суде или на их основании получать дорогостоящие лекарства.

По словам Павла Александровича Сучко, одного из разработчиков, обучающегося первого курса магистратуры СПбГУ (программа «Биология»), биотехнолога центра геномных технологий «Сербалаб», Аntimicro получилась намного дешевле своих конкурентов. Так, например, стоимость одного из основных аналогов, китайского продукта BGI PMseq, составляет 15 млн рублей в год за сервер для хранения обрабатываемых данных и программное обеспечение для анализа метагенома.

В частности, обработка 100 полногеномных секвенирований выйдет в 300 тысяч рублей в год, расшифровка 100 результатов исследования 16S (позволяет оценить состав микробиоты на уровне родов. — Прим. ред.) — 50 тысяч рублей в год.

При этом для работы иностранных аналогов нужны большие компьютерные мощности. Аntimicro менее требовательна, ее можно установить на современный стационарный компьютер. Кстати, для каждой лаборатории разработчики готовы собрать свой набор дополнительных модулей и максимально подстроить программу под выполняемые задачи. Такого обслуживания не предоставит ни один зарубежный поставщик.

Как рассказал Лаврентий Данилов, Аntimicro можно будет использовать в очень многих медицинских направлениях. Она будет полезна для инфекционистов, эпидемиологов, дерматологов, иммунологов, гастроэнтерологов, гинекологов, пульмонологов и даже онкологов. «Разработка будет интересна лабораториям, предоставляющим услуги по молекулярной диагностике и метагеномному анализу, а также медицинским центрам, научно-исследовательским институтам и университетам», — добавляет Павел Сучко.

Благодаря Antimicro у врачей появится возможность спасать больше жизней и уменьшать проявления тяжелых хронических заболеваний, связанных с изменениями в микробиоме и приводящих к инвалидизации. Это поможет сохранить работоспособность большего количества людей и положительно скажется на экономической сфере России.

За счет удобства, невысокой цены, сравнимой производительности, а также уникальной базы данных микробиома россиян у Antimicro есть шанс заменить собой все зарубежные аналоги. В этом случае лабораториям больше не придется закупать дорогостоящие платформы за рубежом, что также благоприятно отразится на экономике.

Кроме того, разработка ученых СПбГУ поможет России получить технологическую независимость в области обработки бактериального метагенома.

В ходе работы над платформой ученые поняли, что она будет полезна еще и в фармакологии, экологии, биотехнологии, сельском хозяйстве и пищевой промышленности. «В частности, с помощью Antimicro мы сможем выявлять, какие условия в биореакторе необходимы для более быстрого роста бактерий, которые потом могут быть использованы для производства витаминов, кисломолочных продуктов или хлеба», — подчеркивает Лаврентий Данилов.