Компания MGI Tech Co. Ltd. (MGI), ориентированная на создание базовых инструментов и технологий для развития естественной науки, недавно сообщила, что в общей сложности почти 60 000 образцов были секвенированы между 21 институтом и более чем 10 странами-участницами по всей Европе в рамках проекта Million Microbiome of Humans (MMHP) («Миллион микробиомов человека»), который официально стартовал в 2019 году.
Проект был запущен совместными усилиями Каролинского института Швеции, Шанхайского национального клинического исследовательского центра метаболических заболеваний в Китае, Копенгагенского университета в Дании, Технического университета Дании, подразделения MetaGenoPolis Национального института сельскохозяйственных исследований (INRAE) во Франции и Латвийского центра биомедицинских исследований и обучения. Основываясь на базовой технологии DNBSEQ™ компании MGI, проект MMHP нацелен на секвенирование и анализ микробной ДНК из миллиона образцов человека в целях создания карты микробиома человеческого организма и создания крупнейшей в мире базы данных о микробиоме человека.
«Бесчисленные исследования подчеркивают важность микробиома для здоровья и предупреждения заболеваний человека. Тем не менее, наши знания о составе микробиома в различных частях тела человека в зависимости от страны, возраста и пола, а также в отношении здоровья и болезней человека по-прежнему ограничены», — заявил президент MGI Дункан Ю (Duncan Yu). — С помощью MMHP мы продвигаем микробные метагеномные исследования, предоставляя исследователям микробиологического сообщества доступ к инновационной технологии секвенирования MGI. Несмотря на короткий перерыв в связи с пандемией COVID-19, мы рады, что спустя всего четыре года после начала проекта нам удалось достичь столь грандиозных результатов».
Развитие микробного метагеномного секвенирования
С момента публикации первого описания микробиома человека в 2010 году область изучения микробиома человека быстро продвинулась от отбора проб у сотен людей к тысячам. Достижения в области секвенирования генома позволили исследователям лучше охарактеризовать состав микробиома путем идентификации некультивируемых микроорганизмов. Это также дало им возможность изучить, каким образом микробиом влияет на развитие некоторых видов онкологических заболеваний и реакцию на лекарства.
Метагеномика в сочетании с технологиями высокопроизводительного секвенирования произвела революцию в микробной экологии. Сегодня метагеномное секвенирование стало как мощным, так и популярным инструментом для идентификации и классификации сложных микробных сообществ. Оно способствует ускоренному обнаружению новых маркеров, которые приводят к вирулентности или резистентности к антибиотикам, а также обнаружению и описанию новых видов и сборке новых геномов. Помимо микробиома человека, оно широко применяется в исследованиях сельскохозяйственного микробиома, экологических исследованиях микробиома, наблюдении и идентификации патогенов, а также мониторинге генов устойчивости к противомикробным препаратам.
Действительно, мировой рынок метагеномного секвенирования оценивается в 1,86 млрд долларов США в 2022 году и достигнет 4,33 млрд долларов США к 2027 году при темпах роста в 18,4% в течение прогнозного периода. В частности, на долю Европы и Африки приходится около 29,7%мирового рынка, занимая второе место после Северной Америки с 45,6%. Ожидается, что благодаря постоянным технологическим инновациям на платформах высокопроизводительного секвенирования рынок метагеномного секвенирования в Европе и Африке вырастет с 551,7 млн долларов США в 2022 году до 1,29 млрд к 2027 году, что обеспечит огромные рыночные возможности и даст местным учреждениям стимул для инвестирования и участия в этом процессе.
Оптимизированный рабочий процесс с использованием передовой технологии MGI
Консорциум MHP, оснащенный инновационными лабораторными системами MGI, гарантирует высокую производительность процессов, предельную точность и высокое качество получаемых данных. Специальный универсальный рабочий процесс начинается с переноса образцов на высокопроизводительной автоматизированной системе обработки переноса образцов MGISTP-7000*. Затем они проходят процесс экстракции нуклеиновых кислот и подготовки библиотек на высокопроизводительной автоматизированной системе подготовки образцов MGISP-960 — гибкой и полностью автоматизированной рабочей станции, способной обрабатывать до 96 образцов за один цикл. Полностью автоматизированная конструкция MGISP-960 обеспечивает возможность экстракции ДНК из 50 000 образцов в год и подготовки библиотек в 25 000 образцов в год. MGISP-Smart 8 — профессиональный автоматизированный робот для пипетирования, оснащенный 8 независимыми каналами пипетирования, который может использоваться для объединения, стандартизации и создания ДНК-наношариков (DNB). И наконец, высокопроизводительный секвенсор DNBSEQ-T7* и универсальный настольный секвенсор DNBSEQ-G400* обеспечивают эффективное, продуктивное и оптимизированное качество секвенирования.
«Мы уделяем особое внимание качеству данных, стоимости и времени. После сравнения технологии DNBSEQ™ от MGI с другими технологиями секвенирования мы убедились, что продукты MGI отвечают высоким промышленным стандартам и обеспечивают очень хороший пользовательский опыт», — прокомментировал профессор Ларс Энгстранд (Lars Engstrand), научный руководитель Центра трансляционных исследований микроорганизмов (CMTR) при Каролинском институте. «Платформы MGI позволили нашей команде усовершенствовать наши первоначальные микробиологические исследования, перейдя от ампликонного секвенирования гена 16SrRNA к метагеномному секвенированию методом дробовика. Я с нетерпением жду внедрения нового оборудования и масштабных проектов, поскольку микробиом человека становится важнейшим методом диагностики и лечения в прецизионной медицине».
Новая глава в области микробиомики
«Микробиомика в будущем станет частью прецизионной медицины, и данные из биобанка микробиома, который будет создан в результате MMHP, можно будет использовать для терапевтических исследований и разработок», — заявил профессор Станислав Душко Эрлих (Stanislav Dusko Ehrlich) из Университетского колледжа Лондона, Великобритания. «В настоящее время в проекте MMHP участвует 21 государственное и частное учреждение и более 10 стран. Мы активно ищем новые исследовательские группы для участия в этом знаковом международном партнерстве в области микробиологических исследований и содействия созданию крупнейшей в мире базы данных микробиома человека со свободным доступом».
С момента создания проекта MMHP компания MGI играет важную роль в обеспечении программы современными исследовательскими платформами и технологиями. В настоящее время проект вступает во вторую фазу, на которой будет проведено секвенирование и анализ в общей сложности одного миллиона образцов, и приветствует дальнейшие обмены и участие соответствующих организаций для совместного продвижения исследований и применения передовой трансляционной медицины в области микробиома.