Национальная платформа биобанкирования как катализатор медико-биологических разработок

Олег Гранстрем,

Директор по развитию бизнеса компании «Национальный БиоСервис», вице-президент Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию

Россия исторически не была сильна в биофармацевтических разработках. Есть мнение, что сейчас у нашей страны появился дополнительный шанс изменить эту ситуацию к лучшему. Как? 

Используя инструмент биобанкирования в качестве катализатора разработок и формирования новых компетенций. Речь идет о создании уникальной инфраструктурной модели взаимодействия участников процесса разработок и медицинских учреждений, которая системно благоприятствует этим разработкам. Важно отметить, что в России прослеживается устойчивый тренд к опережающему развитию этого направления, есть уверенный потенциал лидерства в глобальном масштабе.

Мифы и реальность

В сознании большинства — не только у далеких от медицины людей, но и у самих врачей — существует определенный стереотип относительно того, как появляются новые лекарства и диагностические тесты. Распространенный сюжет: некие люди в белых халатах углубленно изучают белых крыс и мышей, испытывают на них лекарственные молекулы, и в результате чего непонятным образом появляются новые лекарства и тесты. 
В реальности все происходит по-другому. Действительно, на определенном этапе разработок лабораторные животные широко используются в качестве моделей для доказательства безопасности новых лекарственных молекул. Это необходимый этап, который надо пройти перед тем, как медикамент будет допущен к клиническим испытаниям на человеке. 

Лабораторные животные могут быть использованы только для выполнения определенной, при этом достаточно узкой части разработки. Лекарства не разрабатывают для лечения лабораторных животных. Учитывая тот факт, что стоимость разработки новой лекарственной молекулы от ранних стадий до регистрации и выхода на рынок может достигать миллиарда долларов, никто не будет тратить на это деньги, не имея гарантий эффективности этой молекулы именно для человека. 
Однако испытания непроверенных молекул на людях невозможны. С этим есть определенная проблема, которая была успешна решена с возникновением в недавнем прошлом инструмента исследовательского биобанкинга, который революционно изменил мир биомедицинских разработок. 

Все те высокотехнологические лекарства, которые уже сейчас представлены на рынке и спасают каждый день жизни тысяч людей, появились именно в результате таких исследовательских подходов. Биологический материал, полученный от больных людей, позволил изучить механизмы патологических изменений в организме, выявить молекулярные мишени и подобрать лекарственные молекулы, действующие на них и способные корректировать эти состояния, выявить биологические маркеры этих состояний и использовать их для диагностики, прогностики и мониторинга разнообразных заболеваний. 

Без использования биологических материалов человека (БМЧ) разработка современных эффективных лекарств и средств диагностики невозможна. Особенно это становится актуальным в контексте персонализированной медицины, когда не только разработка препаратов, но и само назначение пациенту таргетной терапии становится невозможным без проведения предварительных тестов с использованием биологического материала человека и часто анализа патологических мутаций, лежащих в основе механизмов возникновения болезней и устойчивости к лекарствам.

Таким образом, образцы биологических материалов человека являются неотъемлемой частью фундаментальных исследований и ключевым компонентом всех программ по разработке лекарственных препаратов. 

Исследователям не просто крайне сложно, а в принципе невозможно оценить истинную эффективность терапевтических методов лечения без использования биологического материала человека, который позволяет более точно определить, как лекарственные средства взаимодействуют с тканями, органами, биологическими жидкостями, клетками и ДНК человека до начала клинического исследования, нежели в случае с тестированием на животных, которое, естественно, не может полностью отражать их воздействие на человека. Таким образом, использование БМЧ в клинических разработках имеет решающее значение для развития современной медицины. 

Современные подходы к терапии различных заболеваний ориентированы на биологические маркеры, которые идентифицируются в образцах БМЧ и могут являться признаком этих заболеваний. Внедрение так называемого молекулярного таргетинга, то есть метода воздействия на механизм развития патологического процесса на молекулярном уровне, привело к зарождению персонализированной медицины, пропагандирующей методы профилактики патологического состояния, диагностики и лечения в случае его возникновения. 

Они, в свою очередь, основаны на индивидуальных особенностях организма пациента. 

Другой причиной высокой заинтересованности ученых в использовании БМЧ в своей работе является их важность в проведении различных генетических исследований в области разработки лекарственных средств для лечения наследственных заболеваний, контроля безопасности пищевых продуктов, мониторинга течения всевозможных заболеваний и криминалистики.  

Некоторые революционные открытия, осуществленные с использованием БМЧ, ключевым образом изменили наши представления об общепринятых биологических процессах, а также о причинах возникновения всевозможных заболеваний. БМЧ сейчас играют ключевую роль в биомедицинских исследованиях, и это обусловливает стремительный рост спроса на них в последние десятилетия.  

Как говорилось в начале этой публикации, наша страна существенным образом отстает в области биофармацевтических разработок от мировых лидеров. Эту ситуацию отражает статистика проведения клинических исследований новых молекул, особенно их ранних фаз. 
Так, по данным Ассоциации организаций по клиническим исследованиям (АОКИ), в 2017 году из четырех исследований I фазы два пришлось на препараты для лечения немелкоклеточного рака легкого, одно — на онкогематологию, еще одно — на гематологию. Это означает, что в 2017 году до стадии клинических исследований добрались, а значит, были разработаны, только 4 молекулы. Цифра за 2018 год близка — 5 препаратов. В тоже время количество исследований I фазы в США в 2018 году составляет 2855. (Источник: www.grls.rosminzdrav.ru, www.clinicaltrials.gov, www.clinicaltrialsregister.eu.)

Ситуацию в области фармацевтических разработок можно охарактеризовать следующим образом:
• Сегмент разработки лекарственных и диагностических средств в России недостаточно развит.
• Российские контрактные исследовательские организации (CRO) занимаются преимущественно клиническими исследованиями (КИ) поздней фазы.
• В России практически не проводятся доклинические исследования и КИ I фазы.
• Трансляционные исследования недоступны в России.
• Российские разработчики и разработки не конкурентоспособны на международном рынке.
• Российские CRO не конкурентоспособны на международном рынке и не способны привлечь западных клиентов.

Дорожная карта

История фармацевтических разработок в России в современном смысле этого слова занимает около 20 лет. За это время невозможно накопить необходимый опыт и обучить профессионалов в области высокотехнологических разработок. 
Компании, способные сделать качественный прорыв в этой области, можно пересчитать на пальцах одной руки. Имеющиеся достижения стали возможны во многом благодаря лидерским качествам и энтузиазму их руководителей, а не благодаря счастливым обстоятельствам и традициям ведения этого бизнеса. 

Лабораторное оборудование можно закупить за рубежом и даже построить фармацевтические заводы с привлечением внешних экспертов. А наладить процесс разработки и, что, вероятно, еще важнее, воспитать соответствующую культуру этого бизнеса во много крат сложнее. Для этого необходимо время, политическая воля и ряд инфраструктурных инструментов. 

Одним из них является биобанкинг. Только инструмент современного, коммерчески ориентированного и построенного на международных стандартах этики и качества биобанкирования позволяет предложить разработчикам лекарственных средств и тестов необходимый сервис по предоставлению БМЧ, необходимых для выполнения разработки любого современного лекарства или теста. Биобанкинг, в свою очередь, становится эффективным только в тесном и четко координированном сотрудничестве с медицинскими учреждениями.  На это нацелен проект по созданию российской сети региональных биобанков — важной части «дорожной карты» рынка HealthNet Национальной технологической инициативы.

Исполнителем этого проекта, одобренного 14 сентября 2018 года Межведомственной рабочей группой при президиуме Совета при президенте РФ по модернизации экономики и инновационному развитию России, выбрана российская компания «Национальный БиоСервис» (НБС). 

Она является первым в России широкопрофильным исследовательским биобанком и биосервисом и ведет работу по сбору, хранению и аналитической обработке биологических материалов, необходимых для разработки инновационных лекарственных препаратов и диагностических систем. Компания выполняет собственные научно-исследовательские проекты в области онкологии, а также производит разработку продуктов исследовательского назначения на основе клеточных и тканевых технологий. НБС также успешно сотрудничает с отечественными и международными фармацевтическими и диагностическими компаниями и выполняет работы по их заказам. 

НБС обладает собственной развитой лабораторно-аналитической базой (Санкт-Петербург, Москва – Сколково, Нижний Новгород, Адлер, Самара), оснащенной современным, в том числе уникальным для нашей страны научным оборудованием, опытными и квалифицированными кадрами. 

В 2019 году начата работа по созданию филиала в Новосибирске. В настоящий момент национальная сеть биобанкирования включает 120 клиник и институтов, вовлеченных в выполнение совместных проектов на взаимовыгодных условиях. Эта деятельность основана на самоокупаемости, она доходна, позволяет развивать инфраструктуру, открывать новые лаборатории и создавать рабочие места в высокотехнологической сфере. 

Сравнивая объем созданной НБС с 2014 года партнерской сети биобанкирования с имеющимися европейскими и американскими структурами, отметим: на текущий момент она является крупнейшей. При этом важен не только объем, но и интеграция частей этой системы, работа по единым стандартам, следовательно, возможность выполнения масштабных проектов для российской и международной фармацевтической промышленности.

Биобанкинг помогает выстроить исследовательскую инфраструктуру, которая:
• обеспечивает доступ к биоматериалу – необходимому субстрату любых медико-биологических исследований;
• позволяет развивать лабораторные возможности (оборудование и кадры) для процессинга и охарактеризования образцов биологических материалов;
• помогает приобрести неоценимый опыт и научно-клинические идеи за счет сотрудничества с лидирующими исследовательскими командами мира в рамках сложных проектов;
• предоставляет высококачественный наукоёмкий сервис в рамках выполнения исследовательских проектов заказчиков, может проложить путь для развития собственных исследовательских проектов на базе созданной инфраструктуры биобанкирования.

Приведем несколько примеров реализации R&D-потенциала собственного биобанка для выполнения диагностических разработок. Опыт в биобанкинге и создание лабораторной инфраструктуры и партнерской клинической сети позволили НБС развернуть собственные исследовательские проекты: 
• Исследование по поиску и валидации биомаркеров минимальной остаточной болезни при немелкоклеточном раке легкого. Разработка этого скринингового теста позволит выявить риск рецидива рака легких после оперативного вмешательства и вовремя начать персонализированное лечение с использованием препаратов, к которым опухоль будет чувствительна (за счет знания ее генетического статуса).
• Исследование по идентификации диагностической панели биомаркеров для ранней диагностики рака поджелудочной железы (РПЖЖ) в популяции повышенного риска. Тест основан на сочетании клеточных и генетических технологий и использовании оригинального устройства по забору биоматериала, что позволит диагностировать этот высокоинвазивный тип рака на ранней стадии, когда оперативное вмешательство может быть более эффективным.
• Разработка и внедрение методов оценки риска и диагностики наследственных онкологических заболеваний в российской популяции. Суть проекта состоит в создании расширенной базы данных обработанных и проанализированных результатов NGS-секвенирования ДНК пациентов с наследственными видами рака, ненаследственным раком и здоровых контролей.  

Результатом этого будет более надежное вычисление частот мутаций и, как результат, более достоверное определение патогенных и непатогенных мутаций. Это приведет к более достоверной диагностике уже выявленного рака как наследственного и применению соответствующего лечения, а также к более достоверной оценке риска возникновения рака у еще здоровых людей или возникновения новых типов рака у пациентов со злокачественными новообразованиями.  

Важно отметить, что подобные разработки по поиску новых биомаркеров возможны только при четкой координации работы между клиническими центрами и биобанком, хорошо развитой лабораторной инфраструктурой. Она требует строгого соблюдения процессов во всех операциях по биобанкированию, интенсивного обучения персонала клинических центров, соблюдения строгих преаналитических требований, достоверной диагностики мутаций и многого другого. 
То есть, как и в других масштабных исследовательских биомедицинских проектах, без предварительного формирования инфраструктуры и системы менеджмента обеспечения качества, относящихся к биобанкированию, подобные разработки, требующие материалов от сотен клинических случаев, в принципе не возможны.

Стандартный вопрос
Спрос на БМЧ растет пропорционально появлению научных причин для их использования в исследованиях. При этом признается существенно важным принимать и бороться с основными рисками, связанными с поиском и поставкой биологического материала человека. Они заключаются в отсутствии стандартизированных правил и лабораторных протоколов, регулирующих получение БМЧ, недостоверных клинических данных, ассоциированных с материалом, в нарушениях этических требований. 

Любая из вышеописанных ошибок, допущенная исследовательской организацией, может привести к критическим ошибкам при разработке продукта и, как следствие, отрицательным финансовым последствиям и подрыву репутации. 

В этом контексте проект НТИ по созданию российской сети биобанков, оператором которого является НБС, позволяет фармацевтическим компаниям, академическим лабораториям и биотехнологическим предприятиям не только легко приобретать необходимые услуги и биоматериалы, но и избегать перечисленные выше проблемы и ошибки за счет изначально правильного построения процессов с учетом международных рекомендаций.

Основным глобальным координатором и разработчиком стандартов в области биобанкирования является Международное общество биологических и экологических репозиториев (ISBER). ISBER – это единственный глобальный форум, занимающийся гармонизацией научных, технических, правовых и этических вопросов, связанных с работой репозиториев биологических образцов. 

В 2018-м ISBER и НБС подписали соглашение о партнерстве. В текущем году рекомендации этой организации, лежащие в основе стандарта ISO по биобанкированию, были переведены нами на русский язык и стали доступны широкому кругу российских специалистов. Доступность наилучших существующих стандартов для организаций, вовлеченных в процесс создания биобанков в России, по сути означает распространение этой критически важной информации и интеграцию российских биобанков в глобальные научно-исследовательские процессы в области медицины. 

Биобанкингу как направлению в России нет и десяти лет. В массовом сознании есть еще достаточно мифов в отношении того, для чего собираются и используются биологические материалы человека в медицине. К сожалению, пока много курьезных и вредных представлений, среди которых «происки врагов» и создание «генетического оружия». Они не выдерживают никакой серьезной критики и не имеют обоснований ни в области медицинской науки, ни в сфере безопасности. 

Тенденции развития медицины свидетельствуют о том, что биобанки не просто «способны стать», а уже реально являются трамплином для биофармацевтических разработок. Мы продолжаем развитие национальной сети биобанкирования с целью поддержки исследований за счет формирования высокотехнологичной инфраструктурной платформы, масштаб и гибкость которой пока опережают объединения биобанков в других странах. 

Происходит это в первую очередь за счет системного вовлечения медицинских учреждений в функционирование этой сети, баланса интересов врачей и исследователей и доброй воли пациентов, жертвующих образцы своего биологического материала на благо науки и медицины — для создания новых эффективных лекарственных средств и методов диагностики.

О правильности выбранной стратегии свидетельствует признание НБС лучшим среди экспортёров в Северо-Западном федеральном округе в области высокотехнологичных сервисных услуг и вручением премии Российского экспортного центра. Высокий уровень организации бизнеса, основанный на международных стандартах, ведет к успеху. Таким образом, создаваемая национальная сеть биобанкирования с самого начала своего формирования становится интегрированной в процессы глобальных биофармацевтических разработок. И она способна стать важным рычагом для развития отечественной биофармацевтической отрасли.