Э.Занабазар: Хүмүүс удахгүй генээрээ зиндаархдаг болно

Хүүхдийг эхийн хэвлийгээс мэндэлмэгц цусны дээж авч, генийн мэдээллийг нь нэг бүрчлэн уншиж буй тухай “Гаттака” зөгнөлт кинонд тод гардаг.

Генийн шинжилгээгээр гол дүрийнх нь зүрх, хараа муутай нь тогтоогдож, сансарт аялах төгс хүмүүсийн эгнээнд нэгдэж үл чадна. Байгалийн жамаар хүн болсон тэрбээр сансарт аялах мөрөөдлөө ямар ч хамаагүй аргаар биелүүлэхийг зорьж, санасандаа хүрдэг. 

Тухайн үед дэлхийн 20 гаруй орны эрдэмтэн нийлж, хүний геномын (ДНХ-ийн мэдээлэл) дарааллыг тайлж унших төсөл хэрэгжүүлж, үр дүнг 2003 онд тайлагнасан байдаг.

Гэхдээ хүний геномын дарааллыг унших дэвшилт технологи хараахан нэвтрээгүй байснаас уг ажил гурван тэрбум ам.долларын төсөвтэй, цаг хугацааны хувьд “үрэлгэн” төсөл болсон аж.

Технологийн тусламжтай хүн өөрийн төрөлх чадвар, сайн муу тал, түүгээр ч барахгүй удамшлын өвчнийг хүртэл 100 хувь тогтоолгох боломжтой.

Харин 1997 онд Кембрижийн их сургуулийн болон өөр хэд хэдэн томоохон эрдэмтэн хүний генийн мэдээллийг нэг бүрчлэн унших орчин үеийн төхөөрөмж бий болгох суурь судалгааны ажлуудыг эхлүүлээд байжээ.

Тэдний ажлын үр дүн болох Next Generation Sequencing буюу хүн, амьтны геномыг унших орчин үеийн төхөөрөмж өнөөдөр дэлхий дахины анагаах ухаан, биотехнологи, хөдөө аж ахуй болон шүүх эмнэлэг, вирус судлалын салбарын оношилгоо, шинжилгээнд өнөөдөр өргөн хэрэглэж байна. Уг технологийн тусламжтай хүн өөрийн төрөлх чадвар, сайн муу тал, түүгээр ч барахгүй удамшлын өвчнийг хүртэл 100 хувь тогтоолгох боломжтой.

Э.Занабазар: Хүмүүс удахгүй генээрээ зиндаархдаг болно

 

Арилжааны зорилгоор хэдийнэ хэрэглэх болсон NGS төхөөрөмжийг зах зээлд илүү хямд, ажиллах горимын хувьд хялбар нэвтрүүлэх ажил манай урд хөршид стартапын түвшинд хөгжиж буй аж. Энэ ажлыг гардан гүйцэтгэх багт ажилладаг Монгол мэргэжилтэн Энхбаатарын Занабазартай NGS технологийн талаар дэлгэрэнгүй ярилцлаа.

Генетик, молекул биологич мэргэжилтэй тэрбээр МУБИС-ийн Математик, байгалийн ухааны сургуульд багшлахын зэрэгцээ Бээжин дэх АНУ, Хятадын хамтарсан “Gene-DraBio” компанид эрдэм шинжилгээ, бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэл хариуцсан захирлаар ажилладаг.

-Та хариуцдаг ажлынхаа талаар тодорхой танилцуулахгүй юу?

-Ерөнхийдөө судалгаа, инновациар дагнан судалгаа, хөгжүүлэлтийн багийг ахалдаг. Бидний зорилт бол хүн, амьтны геномын дарааллыг уншдаг өндөр хүчин чадалтай тоног төхөөрөмж бүтээн, үйлдвэрлэж эхлэх.

Манай салбарт, ер нь өнөөдөр оношилгоо, судалгааны салбарт тэр машиныг Next Generation Sequencing -NGS гэж нэрлэдэг юм.

Генийн буюу удмын сангийн иж бүрэн мэдээллийг геном гэнэ. 

Компани үндсэн хоёр хэсэгтэй. Нэг нь машин зохион бүтээх. Үүнийг португал инженер ахлан гүйцэтгэдэг.

Нөгөөх нь тэр машинд шаардлагатай урвалж бодис, бэлэн бүтээгдэхүүн, оношлуурыг бий болгох, бэлтгэж гаргах. Би хоёр дахь ажлыг хариуцан, зургаан хүн ахлаад ажиллаж байна.

-NGS төхөөрөмжийн ажиллах зарчим, дэс дарааллын талаар товчхон сонирхуулахгүй юу?

-Үүнийг хялбар тайлбарлахад их түвэгтэй. Утга нь бол та бидний геномын нийт мэдээллийг асар олон сая, тэрбум хэсэгт жижиглэн хуваагаад, тус бүрийг нь яг л мод суулгаж байгаа юм шиг тавган дээр суулгаад, тус бүрийнх нь дарааллыг зэрэг уншдаг.

-Ойлгоход ер нь амаргүй юм. Геномын дараалал гэж яг юу вэ?

-Амьтай бүхэн удамшлын мэдээлэлтэй. Бие махбодийг бүрдүүлэгч эс бүр бөөмтэй. Бөөм бүр удамшлын мэдээллийг хадгалж байдаг. Тэрийг нь ген, ДНХ молекул гэнэ гээд дунд сургуульд үздэг шүү дээ. Генийн буюу удмын сангийн иж бүрэн мэдээллийг геном гэнэ.

Удмын сангийн дараалал нь бидний бие бүтэц, бодисын солилцоо, хүйс, нүд, үс болон арьсны өнгө, бүр цаашилбал зан төлөв, хувь хүний онцлог, ур чадвар, удамшлын өвчин эмгэг гээд бүх зүйлийг нөхцөлдүүлдэг. Хүн гэдэг чинь ганц л зүйл амьтан.

Жишээ нь, хар арьст эрэгтэй, бид хоёрын хооронд хүртэл удмын нийт бичиглэл код 99.95 хувь ижил юм. Тэгсэн атлаа үлдэх 0.05 хувь нь та, бидний ялгаатай байдлыг харуулдаг. 1990-2003 онд манай салбарт тэргүүлдэг АНУ, Европын холбоо, Япон болон хэд хэдэн улс хамтраад олон үндэстэн угсаатныг хамруулан эрүүл гэж үзсэн 50 орчим хүний геномын кодыг бүрэн тайлж уншсан. Өнгөрсөн зууны лут ололтын нэг гэгдэх “Хүний геномын төсөл” хэмээх ажлыг ДНХ дараалал уншигч машинаар хийсэн.

Ирээдүйд хувь хүний генетикийн чадварт суурилсан нийгмийн давхраа үүснэ

-Тэгвэл хэн ч удмын сангийнхаа дарааллыг уншуулах боломжтой гэж ойлгож болох нь ээ?

-Болно. Жишээлбэл, хөхний хорт хавдартай болох эрсдэлтэй, эсэх гээд генийн дарааллаа уншуулж болно. Мэдээж удамзүйч түүнд нь дүнгэлт хийнэ. Хүнд нийт 30 орчим мянган ген байдгийг тогтоосон.

Тус бүртээ ямар үүрэгтэйг нь олж тогтоох ажил ид өрнөж байна. Маш олон тооны генийн үүрэг тодорхой болж буй. Тухайлбал, удам сударт нь түрүү булчирхайн өвчлөл, эмгэг их тохиолддог эрчүүдийн зарим нэг генийн дараалал нь бусадтай харьцуулахад бага зэрэг ялгаатай.

-Төхөөрөмжийг өөр юунд ашиглах боломжтой вэ?

-Бичил биет, халдварт өвчин үүсгэгчийн геномын дарааллыг унших зэргээр зөвхөн хүн биш, мал аж ахуй, газар тариалан, биотехнологийн үйлдвэрлэлд ашигладаг. Яаж ашиглах нь манай мэргэжилтнүүдийн л санаачилгатай холбоотой. Өнөөдөр ийм машин манай улсад 10 гаруй бий. Хамгийн завгүй ажиллаж байгаа нь Шүүхийн шинжилгээний үндэсний хүрээлэнгийнх.

-Монголд ийм машин ашигладаг гэж үү. Та бүхний гаргах гэж буй машинтай адилхан гэсэн үг үү?

-Улаанбаатарт суурилуулсан тоног төхөөрөмж NGS биш, классик аргачлал дээр суурилсан машин юм. 50 хүний геномын бүрэн дараалал унших гэж 300 орчим ийм машин дэлхийн өнцөг булан бүрт зургаан жил гаруй зогсолтгүй ажилласан байдаг.

Учир нь, хүний геном гурван тэрбум хос үсгээс бүрдсэн асар их мэдээлэл.

Хүнд нийт 30 орчим мянган ген байдгийг тогтоосон.

Өртөг өндөртэй, хуучин технологи дээр суурилсан машин дээд хүчин чадлаараа нэг хүний геномын бүтэн дарааллыг 24 цагт тасралтгүй уншихад л 10 жил шаардана.

Харин бидний NGS шинэ технологи дээр суурилсан машин нэг хүний геномыг бүрэн унших зардлыг 60 саяас 5,000 ам.доллар болж буурах нөхцөлийг бүрдүүлж байгаа юм.

Өнөөдөр хамгийн өндөр хүчин чадалтай машин нэг хүний геномыг ажлын дөрөв хоногт, 50-200 давталттай уншиж байна.

-Монголд энэ төхөөрөмжийг хэрэглэх хөрс, суурь бүрдсэн үү?

-Монголд арилжааны зорилгоор ашиглах хөрс суурь байхгүй. Хөрөнгө оруулалтын хувьд үйл ажиллагаа, баазын чадамжийг тооцож, хэр далайцтай ажил хийхээс л хамаарна. Жишээлбэл, масс үр дүн өгөх чадамжтай машинууд дотроос хамгийн төсөр нь гэвэл “Illumi-na HiSeq2500”. 

Нэгж иж бүрдэл нь 250,000 ам.доллар. Энэ нь мэдээж импортоор орж ирвэл 800 сая төгрөг болж таарах байх. Бага хүчин чадалтай, олон үйл ажиллагаа явуулахгүй, үр дүн чанар сайнгүй ч геномын дарааллыг бүрэн тайлах боломжтой “Ion Torrent PGM” 120 орчим сая төгрөг. Тус загвар нь АШУҮИС-ийн цөм технологийн лаборатори дээр цоо шинээрээ байгаа.

Гэхдээ үндсэн машинаас гадна шаардлагатай бусад туслах тоног төхөөрөмж, сэлбэг, байнгын ажиллагааг хангах зүйлсийг нь сайтар тооцоолж, хөрөнгө оруулалтыг төлөвлөх шаардлагатай. Дээр дурдсан цөм технологийн лабораторид байгаа машиныг ганц ч удаа ажиллуулж, ид шидийг нь үзээгүй.

-Энэ технологи дээр ажиллах мэргэжилтэн, боловсон хүчин дутагдалтай гэсэн үг үү?

-Төхөөрөмжийг хэдийд ч авчраад лабораторийн ширээн дээр тавьчихаж болно. Гол нь л ажиллуулах шүү дээ. Монголд энэ төхөөрөмж оруулж ирэх боломж одоохондоо байхгүй гэж бодож байна. Манай улсад NGS технологиор дагнасан хүн миний мэдэхийн ганц ч байхгүй. Харин өндөр хөгжилтэй оронд удамшлын асар их хэмжээний мэдээллийг уншиж тайлах гэдэг нь асуудал байхаа больсон.

Гол нь, уншаад гаргасан асар их мэдээллийг яаж боловсруулж, хадгалах нь илүү том даалгавар. Би л гэхэд геномынхоо бүрэн мэдээллийг хоёр терабайт хэмжээтэй хард диск дээр хүлээж авч хадгалах жишээтэй. Үүнийг биоинформатикийн мэргэжлийн хүмүүс гардаж гүйцэтгэнэ. Дунд сургуулиа төгсөж байгаа залуус биологи, мэдээлэл зүйг хослуулж, биоинформатикийн сайн мэр-гэжилтэн болбол ойрын 20 жилдээ олон улсад ч эрэлт хэрэгцээтэй хүмүүсийн нэг байх болно.

ХҮН БҮР УДМЫН МЭДЭЭЛЭЛ АГУУЛСАН ЦАХИМ ҮНЭМЛЭХТЭЙ БОЛНО

-NGS-ийг нэвтрүүлсэн орнууд ихэвчлэн юунд ашиглаж байна вэ?

-Ойрын ирээдүйд хүн бүр геномын мэдээлэл бүхий, иргэний үнэмлэх шиг карттай болно. Европын холбооны жижиг орнуудаас эхлээд бүгд ийм системтэй болох нь тодорхой болсон.

Геномын эрин үе гэж зөгнөлт кинон дээр ярьдаг байсан үе өнөөдөр бодитоор хэрэгжиж байна. 

Хятад энэ тал дээр маш их мөнгө хаяж байна. Шинжлэх ухаан, технологийн чиглэлээр улсын бодлогынх нь тэргүүн эгнээнд энэ ажил орсон.

Геномын эрин үе гэж зөгнөлт кинон дээр ярьдаг байсан үе өнөөдөр бодитоор хэрэгжиж байна. Учир нь ирэх 10 жилд нэг хүний геномыг бүрэн уншуулах 5,000 ам.долларын зардал 10 дахин буурах болно.

-Иргэн бүр геномын сантай болох яриа тань сонирхолтой санагдлаа. Илүү дэлгэрүүлэхгүй юу?

-Мэргэжилтнүүдийг татаад, үнэхээр чухал, ашигтай гэдгийг нь ойлгуулж, эрүүл мэндийн үйлчилгээнд зөв нэвтрүүлж чадвал маш хэрэгтэй. Хүн төрөхдөө нэг мэдээллээ уншуулна. Идэр болон ахимаг насандаа, өтлөөд дахиад нэг уншуулна ч гэдэг юм уу. Мэдээлэл дээр нь ажиллаад, өвчин эмгэгийг тухайн үед нь эрт илрүүлнэ гэсэн үг. Гэхдээ энэ ойлголтыг өнөөдөр бид төдийгүй дэлхий нийтээр бүрэн дүүрэн хүлээн зөвшөөрөөгүй байгаа.

Таны бие махбодийн хувийн хэрэг мэдээллийн санд орж байна гэхээр хүн бүр шууд хүлээж авахгүй нь тодорхой. Миний хувийн итгэл үнэмшлээр, хүн төрөлхтөн олон мянган жил өөрсдийн гарал угшил, үзэгдэх байдлаар ялгарч ирсэн.

Дараа нь соёл иргэншил нь шашин, итгэл үнэмшил, үзэл суртал, амьдрах хэв загвараар ялгаатай байдлыг бий болгосон. Одоо шашин, үзэл суртлаар ялгаварлах давалгаа эрчээ авч байна. Улмаар дурдсан бүх зүйл ирээдүйд утгагүй болж, чиний гарал угшил, хаана төрсөн, хаанаас ирсэн огт хамаагүй. Гагцхүү хувь хүн генетик, бие махбодийн хувьд сайн уу, муу юу, чадвартай юу, үгүй юү гэдэгт суурилсан нийгмийн давхраа үүснэ.

-Энэ технологийн тусламжтай иргэдийнхээ геномын санг үүсгэх ажлыг эхлүүлсэн улс бий юу?

-Геномын сан үүсгэчихсэн улс одоогоор байхгүй. Харин иргэдийнхээ эрүүл мэндийн байдал, хувийн хэрэг, архив зэргийг геномын судалгаатай хослуулаад үр ашигтай, нээлттэй ашиглаж, туршсан улс бий. Тэр нь Исланд арлын улс. Исландыг онцолсон шалтгаан нь, тухайн үедээ 250 орчим мянган хүн амтай байсан, мононаци буюу нэг үндэстэн, гарал угшил бүхий улс юм.

Далайгаар тусгаарлагдсан учраас газар зүйн байрлал нь ч маш зохимжтой байсан.

Энэ хамтарсан судалгааны үр дүнгийн нэг жишээ гэвэл исландчуудын долоон хос тутмын нэг нь хуланц өвөө, эсвэл эмээ нэгтэй байх жишээтэй.

Дийлэнх нь үүнийгээ ургийн модоороо мэдэж байсан. Олон ч хүн эвгүйцсэн. Гэхдээ л тэрхүү том төслийн ажлыг үнэхээр ашигтайгаар хэрэгжүүлж чадсан. Хүн бүрийн геномын бүрэн мэдээллийг эрүүл мэндийн даатгалын тогтолцоотой хослуулсан газар одоогоор байхгүй.

-Манай улсад цус ойртолтын түвшин сүүлд явуулсан судалгаагаар өндөр гарсан. Цус ойртолтоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд шинэ тех-нологийг ашиглах боломжтой юу?

-Боломжтой. Гэхдээ цус ойртолт гэхээр заавал цочирдож, муу талаас бодох хэрэггүй. Урьдчилан сэргийлнэ гэдэг нь өөрөө бас их түвэгтэй асуудал. Жишээ нь, исландчуудад өөр сонголт байхгүй шүү дээ. Хүн ам цөөнтэй учраас генийн сан ядмаг. Манай улс ялгаагүй хэдий эх газраар хүрээлэгдсэн ч дотооддоо хүн амын урсгал идэвхтэй хийснээр удмын асар их сан үүсгэх боломжтой.

Ойрын ирээдүйд хүн бүр геномын мэдээлэл бүхий, иргэний үнэмлэх шиг карттай болно.

Мао Хятадыг удирдаж байхдаа мэргэжил эзэмшсэн хүн буцаж болохгүй, заавал өөр нутаг руу очиж ажиллах журам гаргасан нь олон зуун үндэстэн ястан улсыг тэр чигээр нь холиод, нэг үгээр хэлбэл генийн асар их урсгал, хольц бий болгочихсон байгаа юм. Геномын сан баялаг байх тусам өрсөлдөх чадвар сайтай гэж үздэг. Нөгөөтэйгүүр геномын сан хэтийдэх нь осолтой гэж үздэг мэргэжилтнүүд ч бий.

Яг өнөөдөр NGS технологи ашиглаад цус ойртолтыг үеэр нь яг таг тогтоох арга зүйг санал болгосон судалгааны ажил дэлхийн хэмжээнд цоо шинэ ажил байх болно.

-Сонирхолтой юм. Сэдэв нэлээн хазайж байх шиг байна. Старт-ап бизнес компани гэж өөрөө хэлсэн. Хятадад старт-ап байгуулах орчин хэр зэрэг бүрэлдсэн бэ?

-Хууль эрх зүйн орчныг нарийн хэлж мэдэхгүй. Харин шинэ технологи, шинжлэх ухааны зохих хэдэн салбарт төсөвлөсөн төсөв нь бол там-таггүй их. Үндсэн хандлага нь АНУ, өрнийн хамгийн орчин үеийн технологийг цаг алдалгүй хуулбарлан сайжруулж, бүс нутгийн зах зээлд маш богино хугацаанд гаргах тал дээр асар их мөнгө хаядаг.

NGS технологи ашиглаад цус ойртолтыг үеэр нь нарийн тогтоох ажил цоо шинэ байх болно

Бидний старт-ап байрласан Бээжин дэх Байгалийн шинжлэх ухааны парк нь дөнгөж ашиглалтад орсон учир бараг хоосон байгаа. Шинжлэх ухааны парк нь өөрийн эзэмшлийн газраас ажлын талбайг тодорхой хугацаагаар тусгай нөхцөлтэйгөөр старт-апуудад үнэгүй ашиглуулна.

Үйл ажиллагаа нь жигдэрмэгц том хэмжээний хөрөнгө оруулалт улсаас авдаг. Хөрөнгө гаргасан улс тодорхой хувь эзэмшинэ, бага зэргийн хөндлөнгийн хяналттай байна гэсэн үг.

-Танай компанид өөр Монгол мэргэжилтэн бий юү?

-Манай компанид надаас гадна гурван Монгол үндсэн болон гэрээгээр ажилладаг. Эх орноосоо хүмүүсийг татах, мэдлэг эзэмшүүлэх тал дээр анхааралгүй яах вэ. Энэ бол журамд заадаггүй, хувь иргэн хүний үүрэг. Мэргэжлийн ур чадвараа сорих, өөрийгөө хөгжүүлэх, хөдөлмөрлөе гэж байгаа хэнийг ч дуртай хүлээж авна.

-МУБИС дээр кабинет тохижуулж байгаа гэсэн үү?

-МУБИС маань боловсролын системээр дагнасан ерөнхий бодлого барьдгаас бус генетикийн чиглэлээр бусад томоохон их, дээд сургуулиудаас илт хоцорсон. Гэхдээ сүүлийн жилүүдэд МУБИС эрчимтэй өөрчлөлт хийж байгаа.

Шинжлэх ухаан технологийн талаар мэдлэг, ур чадвар эзэмшээгүй оюутан насыг өнгөрөөсөн боловсролын мэргэжилтнүүд, жишээлбэл биологийн багш хүн хэзээ ч цаг үетэйгээ зэрэгцсэн ерөнхий боловсролыг хүүхдүүдэд олгож чадахгүй. 

Мэргэжлийн ур чадвараа сорих, өөрийгөө хөгжүүлэх, хөдөлмөрлөе гэж байгаа хэнийг ч дуртай хүлээж авна.

Мөн их сургууль бүр эрдэм шинжилгээ, бүтээмжтэй байх ёстой гэсэн бодлого манай боловсролын салбарт ил тод дэмжигдэж байгаа.

Энэ жилдээ багтаж манай сургуулийн лаборатори Шинжлэх ухаан технологийн сан болон өөрийн инновацийн сангийн эх үүсвэрээр ерөнхий судалгаа, сургалтанд шаардлагатай лабораторийг богино хугацаанд тоноглоно.

-Мэргэжлийнхээ чухам юунд татагдсан бэ? Ийм мэргэжил сонгох болсон шалтгаан?

-Бага байхдаа амьтан их сонирхдог байсан. Бас биологийн хичээл. Дунд сургууль төгсөх үедээ мэдээллийн хэрэгслээр ирээдүйд хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй мэргэжил ч бил үү нэг тийм жагсаалт дунд генийн инженерчлэл, биотехнологич гэсэн мөрүүд байсныг их анхаарал татсаныг санаж байна. Мэргэжилдээ дуртай, сэтгэл хангалуун байдаг даа.

-Сонирхолтой мэдээлэл хуваалцсан танд баярлалаа.