5-р сар. 16, 2018, 10:22 a.m.


СЭТГҮҮЛЧ:


Л.Булганчимэг




АУ-ны доктор Ж.Жамбалдорж: Энэ төхөөрөмж нь ДНХ чип технологийн суурь

Шинжлэх ухаан, техник технологи хөгжсөн 21-р зуунд хүний эрүүл мэндэд нөлөөлөх хүчин зүйлс хувьсан өөрчлөгдөж байгаа билээ. Тэр дундаа сүүлийн хэдэн жилд генийн өөрчлөлттэй хүнсний бүтээгдэхүүн, гадаад орчны хүчин зүйлсээс шалтгаалж элдэв согогтой хүүхэд мэндэллээ гэх болсон. Тэгвэл хүний биед байгаа тэр олон генийг судалж, та хэдэн насандаа ямар өвчнөөр өвчлөх магадлалтай зэргийг тогтооход тун ойртож байгаа гэнэ шүү. Энэ талаар АШУҮИС-ийн Био-Анагаахын сургуулийн Молекул биологи - Удам зүйн тэнхимийн багш, АУ-ны доктор Ж.Жамбалдоржтой ярилцлаа.




-Танай сургууль хүний биеийн генийн судалгаа хийдэг. Саяхан судалгаа шинжилгээний ажилд зориулан шинэ технологи нэвтрүүлсэн гэсэн. Уг технологийнхоо талаар дэлгэрэнгүй тайлбарлаж өгөөч.


- Био-Анагаахын судалгаа шинжилгээ ялангуяа молекул биологийн шинжлэх ухаанд 1980-аад оны үед чухал нээлт гарсан. Үүнийг бид полимеразын гинжин урвал гэж нэрлэдэг. Полимеразын гинжин урвал (ПГУ) хэмээх аргыг өнөөдөр ч судалгаа шинжилгээнд дэлхий даяар өргөн ашиглаж байна. Энэ аргыг тайлбарлахын тулд дараах зүйлсийг энгийнээр тайлбарлая. Хүний биеийн эс бүрд тухайн хүний удмын мэдээллийг хадгалсан ДНХ байдаг. Нэг эсэд 30000 орчим ген нь 3.2 тэрбум ДНХ-ийн дараалалд багтаж байдаг. Тэгвэл энэ генд ДНХ-н дараалал бүтээдэг дөрвөн үндсэн төрлийн молекул янз бүрийн дарааллаар байрласан байдаг. Тэдгээр дараалал нь хэрхэн яаж байрласнаас хамаарч организмууд өөр хоорондоо ялгаатай байдаг. Тэгэхээр молекул биологийн аргаар тухайн хүний ген ямар дарааллаар байрлаж байгааг тогтоох нь чухал юм. Үүнийг хүний генийн дарааллыг тодорхойлох гэж нэрлэдэг. Эдгээр өвөрмөц дараалалд нь үндэслэн тухайн хүний шинж чанар, нүдний өнгө, өндөр нам, үсний өнгө, өвчин эмгэгт өртөх эрсдэл хэр байна гэх мэт бүх зүйлсийг тогтоох боломжтой юм.


Тэгвэл энэ дарааллын онцлог бүрийг тухайн хүнд илрүүлэхийн тулд полимеразын гинжин урвалыг ашигладаг. Энэ шинжилгээ нь 3.2 тэрбум ДНХ-ийн дарааллын тодорхой нэг хэсгийг л онож олшруулж тодорхойлох боломжтой болгодог. Тэр олж онодог жижиг ДНХ-ийн хэсгүүдийг праймер (primer) гэж нэрлэдэг. Энэ праймер нь 18-25 хос нуклеотидын урттай. Бидний ашиглаж буй төхөөрөмж эдгээр праймеруудыг үйлдвэрлэдэг. Үйлдвэрлэх үндсэн зарчим нь 4 төрлийн нуклеотидуудыг өгөгдсөн дарааллаар нэг нэгээр нь залгаж холбодог. ASM800 олигонуклеотид нийлэгжүүлэгч машин маань тэр залгах үйл явцыг шат дараалалтай хийнэ. Нэг удаадаа найман праймерыг зэрэг хийх боломжтой. Тэгвэл энэхүү ПГУ аргын тусламжтайгаар олон тооны халдварт өвчин, хавдар, удамшлын эмгэгүүдийн оношилгоонд ашигладаг.


Жишээлбэл, элэгний В, С-н вирус дотор геном буюу ДНХ-ийн дараалал байгаа. Эмч судлаачид тухайн вирусын өвөрмөц генийг тодорхойлдог өвөрмөц праймер хэрэглэж, илрүүлж, эмчилгээний үр дүнг хянадаг. Мөн манай тэнхимд удамшлын өвчний оношилгоонд зориулан праймерыг хэрэглэж байгаа. Өнөөдөр биоанагаахын орчин үеийн судалгаа шинжилгээ хийдэг бүх лаборатори, судалгааны байгууллага, институтууд ашиглах боломжтой бөгөөд оношилгооноос гадна хүн болон бүх амьд организмын генийг био анагаах ухаан буюу биологийн бүх салбарт өөрөөр хэлбэл ДНХ агуулдаг амьд организм бүрийг туршин судлахад праймер зохион хэрэглэх боломжтой юм.


-Праймерыг гаднаас оруулж ирдэг үү?


-Тийм. Үйлдвэрлэх праймеруудаа бид өөрсдөө сонгоно. Бид судлаач хүмүүс учир тодорхой нэг генийг судлая гэвэл тухайн генийнхээ дарааллыг мэдэж байгаа. Тэр генээс өвөрмөц хэсгийг нь өөрсдөө сонгоод праймераа зохиодог. Тухайн зохиосон праймерыг энэ төхөөрөмжинд нийлэгжүүлж гаргаж авна.


-Монголд оруулж ирснээс хойш хэчнээн праймер зохиож гаргасан бэ?


-Уг төхөөрөмжийг 2015 онд оруулж ирсэн. Бэлтгэл ажил хийгдсээр одоогоор 40 орчим праймар нийлэгжүүлж, тэдгээрийг 7-8 судалгаанд хэрэглээд үр дүнгүүд нь гараад эхэлсэн байна.


-Тухайлбал ямар судалгаанд хэрэглэсэн бэ?


-Манай тэнхимд олон судалгааны баг байдаг. Тухайлбал, Уушгины архаг бөглөрөлт өвчний судалгаанд хэрэглэсэн. Уг өвчин гадаад орчны хүчин зүйлсээс голлон үүсдэг ч зарим тохиолдолд дотоод хүчин зүйл буюу удамшлын нөлөө байдаг. Үүнд олон генүүд эрсдэл үүсгэж байдаг. Тэгвэл эдгээр генээс 10 орчим генийг тодорхойлсон бөгөөд таван генийнх нь праймарыг өөрсдөө зохиож, нийлэгжүүлж гаргаж авсан. Ерөнхий судалгааны ач холбогдол нь ирээдүйд бид энэ хүн уушгины архаг бөглөрөлт өвчнөөр өвдөх эрсдэл байна уу, үгүй гэдгийг нь тодорхойлох юм. Бас нэг судалгаа нь эпилепси өвчний судалгаанд хэрэглэж байгаа. Уналт таталтаар илэрдэг энэхүү өвчний нилээд хувь нь генийн шалтгаантай байдаг. Үүнийг судлахын тулд мөн адил дөрвөн хос праймар хийж, 150 гаруй хүнд тодорхойлсон байна. Цаашид нэмээд 10-аад генийг тодорхойлох эрэл хайгуул хийж байна. Дараагийн ээлжид өөр праймерууд нийлэгжүүлж гаргаж авна.


-Нэг гэр бүлийн генийн дарааллыг тодорхойлж гаргаад, энэ гэр бүл ийм төрлийн өвчнөөр өвдөх эрсдэл өндөр байна гэж гаргаж ирнэ гэж ойлгож болох уу. Урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ гэсэн үг үү?


-Удамшлын өвчний хувьд энэхүү технологи урьдчилан сэргийлэхгүй ч үүгээр гаргаж авсан бүтээгдэхүүнийг оношилгоонд хэрэглэж удамзүйн зөвлөгөө өгөх боломжтой.




-Праймер гэж зүйлийн өөр хэрэглээ нь юу вэ?


-Праймерыг оношилгоонд хэрэглэхээс гадна орчин үед бас эмчилгээнд хэрэглэхээр судлагдаж байна. Тухайлбал, Антисенс эмчилгээ (antisense therapy) гэж бий. Зарим хавдар нь онкогенийн хэт их идэвхжлээс болж хавдарт үүсдэг. Өнөөдөр зарим генийн идэвхжилийг трансляцийн түвшинд дарангуйлж хавдрыг эмчлэх, өвчтний насыг уртасгах боломжтой нь судлагдаж байна. Генийн түвшинд дарангуйлахдаа РНХ ашигладаг. Бидний авсан төхөөрөмж нь ДНХ-тай адил РНХ-г нийлэгжүүлэх чадвартай. РНХ-г нийлэгжүүлж гаргаснаар тэр генийг дарангуйлдаг РНХ хийж өгнө гэсэн үг юм. Дарангуйлдаг РНХ хийгээд өгөхөөр хавдрын идэвхжил буурч, харьцангуй амьдрах насыг нь уртасгах боломж бий. Энэ арга гадаад оронд судалгааны төвшинд явагдаж байна. Ирээдүйд энэхүү РНХ эмчилгээнд хэрэглэгдэх боломжтой. Бидний хувьд бусад судлаачидтай хамтран антисэнс эмчилгээг дараагийн 5 жилийн хугацаанд туршилтын амьтан дээр туршихаар төлөвлөж байна.


-Дэлхийн молекул биологийн судалгаа, шинжилгээний чиглэл хаашаа явж байна вэ. Удмын санг түлхүү судалж байна уу?


-Дэлхий даяар молекул биологийн судалгаа шинжилгээ нь –Омикс чиглэлээр хөгжиж байна. Үүнд, геномикс, транскриптомикс, метаболомикс, протеомиксын салбарууд орно. Зөвхөн геномиксын талаар тайлбарлавал, хүнд 25-30 мянган ген бий гэж үздэг. Өмнө нь бид тухайн өвчнийг нэг гентэй холбож судалдаг байсан бол сүүлийн 10 жилд буюу 2000 оноос хойш олон генүүд тухайн өвчнийг бүрдүүлж, нөхцүүлдэг юм байна гэдгийг судалж, нэг өвчинд олон генийг судалдаг болсон. Уушгины архаг бөглөрөлт өвчин болон эпилепсид тус бүр 10 гаруй генийг бид нар судалж байна. Дэлхийн хэмжээнд түрүүн хэлсэн хүн бүрд байгаа 3.2 тэрбум нуклеотидуудын дарааллыг бүгдийг нь судлах, тодорхойлох чиглэл рүү явж байна. Хүн бүрийн 3.2 тэрбумыг толгой дараалан тодорхойлоод дараа нь тэдгээрийг хооронд нь харьцуулах. Энэ бол маш том ажил. Судлаачид өнөөдрийг хүртэл гаргаж авсан мэдээллүүдээ бүрэн боловсруулж чадаагүй л байна. Тэнд хүрэх техникийн чадал хүрэхгүй байна.


Тухайлбал, хорин жилийн өмнө бид нэгхэн хүнийн ДНХ-ийн дараалал тодорхойлохын тулд 10 жил шаарддаг байсан. Тэр нь жилдээ 100 мянган доллар буюу 10 жилд 100 сая доллар зарж байж нэг хүнд хийдэг байсан. Харин “Next generation sequencing” гэх шинэ технологи гарч ирснээр 7-10 хоногт, 2000 орчим долларт багтаагаад нэг хүний хүний 3.2 тэрбумыг тодорхойлдог болсон. Дараагийн 10-20 жилд магадгүй улс үндэстэн бүр өөрийн хүн амаасаа өөрсдийгөө илэрхийлэх тодорхой бүлэг хүмүүсийг сонгон ДНХ-ийг нь тодорхойлж, харьцуулалтыг бүрэн хийгээд цааш явах нь тодорхой юм. Геномиксын судалгааны ач тус нь хүнийг төрөх үед л ирээдүйд ямар өвчнөөр өвдөх, эмчилгээнд ямар эмийн бодис хир тунгаар хэрэглэхийг тодорхойлох хувь хүнд чиглэгдсэн анагаах ухааны (personalized medicine) хөгжил билээ. Бидний оруулж ирсэн технологи бол өмнө дурьдсан ДНХ-ийн дараалал тогтоох орчин үеийн аргын хэрэглэгдэхүүн болох ДНХ чип гэх технологийн үндэс.


Бидний хувьд дараагийн 5-10 жилд нэвтрүүлсэн энэ технологийг ашиглаад ДНХ чип технологи оруулж ирэх мөрөөдөлтэй. Манай улсын хувьд зах зээл нь бага байж болох хэдий ч мянга орчим өвчнийг тодорхойлох чадвартай ДНХ чип үйлдвэрлээд төрөх үед нь л шинжлээд та ийм өвчнөөр өвдөх магадлал тэдэн хувь гэдгийг хэлж чадах юм. Энэ бол ирээдүйн 10 жилд хөгжилтэй орнуудад энгийн шинжилгээ болно. Мэдээж гадны судлаачдын мэдээлэл ашиглана. Бид бас судалгаа шинжилгээний ажлыг энэ чигт хандуулах хэрэгтэй байгаа. Өнөөдөр гадаадад олон хувийн компаниуд энэ технологийг ашиглаж, хувь хүнд чиглэсэн анагаах ухааны эхлэлийг тавьж байна. Тэд дусал цуснаас, ширхэг үснээс ДНХ ялгаж өндөр технологийн тусламжтай генийн хэсгийг тодорхойлоод хавдар байна уу, хэрэв байгаа бол уг хавдар нь ямар эсийн гаралтай болохыг нь тодорхойлж байна. Тэгээд түүндээ таарсан эмчилгээг тохируулж эмчилж чадаж байна.


-Сүүлийн үед янз бүрийн эмгэг, согогтой хүүхэд төрж буйн гол шалтгаан нь генийн өөрчлөлт гэх болжээ. Мөн генийн өөрчлөлттэй хүнсний бүтээгдэхүүн бид хэрэглэж байна гэх юм. Генийн өөрчлөлт гэж яг юуг хэлээд байна вэ?


- Төрөлхийн согогтой төрж байгаа нь олон шалтгаантай. Тухайлбал, хүүхэд бүрэлдэж бий болох үед нь ямар нэг гаднын нөлөө нөлөөлсөн байж болно. Хүүхэд бий болох үед эм, химийн бодис, янз бүрийн вирусүүдийн халдвараас болж эмгэгтэй болж болно. Нэг эсээс 40 триллион эс үүсэх явцад аль нэг эс нь гэмтсэн тохиолдолд дараагийн эсүүд үүсэхэд гэмтэлтэй эсүүд нэмэгдээд байдаг. Ингэхээр тухайн хүүхэд төрөхдөө ямар нэгэн эрхтний ч юм уу гаж хөгжилтэй төрөх магадлалтай. Иймд бүгд удамшлын шалтгаантай гэж болохгүй. Гэхдээ удамшлын шалтгааныг бид өвөрмөц праймерт тулгуурласан ПГУ-аар илрүүлэх боломжтой.


-Энэ төхөөрөмж танайхаас өөр газар байгаа юу?


-ХААИС-д байдаг байсан. Гэхдээ манайхаас өмнөх загвар. Манай төхөөрөмж нийлэгжилтийн процесс амжилттай явагдсан эсэхийг хянадаг хяналтын системтэй. Энэ төхөөрөмжийг нэг талаас Анагаахын Шинжлэх Ухааны Үндэсний Их Сургууль, нөгөө талаас БСШУСЯ-ны Шинжлэх ухаан технологийн сангийн дэмжлэгтэйгээр худалдаж авсан. Сонирхуулахад биологи, анагаахын судалгаа хийдэг бүх байгууллага, судлаачид хүсвэл өөрсдөө праймер захиалж хийлгэх боломжтой гэдгийг хэлмээр байна. Мэдээж үнэ өртөгтэй. Учир нь маш олон төрлийн урвалж бодис хэрэглэдэг. Болж өгвөл илүү олон праймер үйлдвэрлэж байвал эдийн засгийн талаасаа хэмнэлттэй байж чадна.

Холбоотой мэдээлэл


sainbna uu mundag huu shuu erdem shinjilgeenii ajild ni amjilt husie