Wie Genomforschung in Russland und in der Welt betrieben wird
Laut einem Bericht von Global Market Insights ist der globale Markt
Auf dem Weltmarkt für GenforschungZu den führenden Unternehmen gehören heute Illumina (mit einem Marktanteil von 75 %) und Thermo Fisher Scientific, die sich mit der Entwicklung und Herstellung von Geräten zur Sequenzierung beschäftigen – zur Bestimmung der Aminosäure- oder Nukleotidsequenz von Proteinen, DNA und RNA. Dank dieser Player sind die Technologiekosten um das 15-fache gesunken - auf 1.000 US-Dollar. In Zukunft ist jedoch ein noch deutlicherer Preisrückgang (auf 100 US-Dollar) möglich: Dies soll durch die neue Ausrüstung von Illumina - NovaSeq - erleichtert werden. Gilead Sciences, Novartis AG und CRISPR Therapeutics AG bleiben führend im Bereich der Behandlung genetischer Erkrankungen (das Unternehmen ist auch aktiv an Entwicklungen im Bereich der Gen-Editierung beteiligt). Führende Positionen im Testdesign sind Myriad Genetics, Genomic Health und Invitae.
Das Volumen des russischen Marktes für genetischeweniger Tests als in Europa, Amerika oder Asien. Ende 2019 wurde es auf 4 bis 9 Millionen US-Dollar (300 bis 700 Millionen Rubel) geschätzt, während das europäische auf 14,7 Millionen US-Dollar geschätzt wurde. Russland befindet sich noch in einem frühen Stadium der Entwicklung, aber die Wachstumsrate der inländischen Markt nimmt zu. Laut SmartConsult-Prognosen wird es in den nächsten fünf Jahren ein intensives Wachstum von 12-15% pro Jahr erleben, wodurch das Volumen des russischen Marktes bis 2025 über 14 Millionen US-Dollar liegen wird. Sein Wachstum im Jahr 2019 wurde erleichtert durch die Einführung genetischer Profile durch Präsidialdekret (Nr. ). Dank dessen begannen nicht nur medizinische Unternehmen, sondern auch die Bevölkerung Interesse an Tests zu zeigen. Und der Service selbst ist zugänglicher geworden, weil seine Kosten gesunken sind, obwohl der Preis in Russland immer noch 2-3 Mal höher ist als in den Vereinigten Staaten.
In Russland führend im Bereich der genetischenTesting - Genotek mit eigener Entwicklung der Code-Interpretation. Im Jahr 2020 sammelte das Unternehmen 4 Millionen US-Dollar ein, zuvor wurden 2016-2017 weitere 3 Millionen US-Dollar investiert.Neben Tests beschäftigt sich Genotek mit der Forschung für wissenschaftliche Labors, einschließlich der Untersuchung von onkologischen Tumoren. Zu den russischen Spitzenreitern zählen auch "Genoanalytica", Oftalmic mit einem schmalen Angebot an Diagnostik erblicher Augenerkrankungen, UGENE mit einem bioinformatischen Umfeld für Molekularbiologen.
Welche medizinischen Fragen werden jetzt durch die Genomforschung geschlossen?
Die Entwicklung der Präventivmedizin ist möglich gewordengerade durch das Studium und die Anwendung der Ergebnisse heutiger genetischer Entdeckungen. Dies wird beispielsweise durch die Einführung von Sequenzierungstechnologien der nächsten Generation erleichtert, wodurch das Potenzial diagnostischer Tests gestiegen und die Fortschritte im Bereich der Gentherapie beschleunigt wurden: 2018 befanden sich mehr als 700 Programme in der Entwicklungsphase in der Welt. Die bisherige Verbreitung der Technik wird nur durch die hohen Kosten behindert, nimmt aber allmählich ab, wie bereits von Illumina gezeigt wurde. Im Jahr 2019 lieferte es mehr als 13.000 Sequenziermaschinen in die ganze Welt, einschließlich russischer wissenschaftlicher Institute.
Im Jahr 2017 hat die FDADie US-amerikanische FDA hat die ersten beiden innovativen CAR-T-Gentherapien zur Bekämpfung von Blutkrebs zugelassen, indem sie weiße Blutkörperchen (Teil des Immunsystems) so umgestalten, dass sie erkrankte Zellen sehen können, die sie zuvor übersehen hatten. Die Genehmigung wurde von Gilead Sciences und Novartis erhalten. In den kommenden Jahren sollen sie Lösungen zur Bekämpfung anderer Krebsarten liefern.
Aber die maximale Aufmerksamkeit ist immer noch im Fokusrund um die Gen-Editing-Technologie CRISPR-Cas9: Ihre Methoden gingen Mitte 2019 in die Forschungsphase. CRISPR Therapeutics und Vertex Pharmaceuticals versuchen, die DNA außerhalb des menschlichen Körpers zu verändern, und Intellia begann Anfang April 2021 damit, dies im Inneren des Patienten (mit seinem Knochenmark) zu tun. Es gibt auch vereinzelt experimentelle DNA-Veränderungen an Embryonen, die seit 2015 durchgeführt werden. Von einer Ausweitung der Genombearbeitung auf die Schulmedizin sind die Wissenschaftler jedoch noch sehr weit entfernt. Im Moment sprechen wir über die mögliche Korrektur von Erbkrankheiten bei bereits geborenen Kindern, aber um damit zu beginnen, müssen die Fragen der staatlichen Regulierung solcher Techniken und alle ethischen Widersprüche geklärt werden. Der CRISPR-Cas9-Markt wird bis 2026 voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von über 15 % wachsen.
Darüber hinaus ist der Einsatz vonGentests bei Krebs und genetischen Krankheiten in Nordamerika. Ärzte integrieren Gentests in die klinische Versorgung von Patienten: Es ist nicht mehr nur eine interessante Innovation, auf die der Normalbürger allein aus Neugier zurückgreift. Die Technologie stimuliert die Entwicklung der Präventivmedizin: In mehreren Jahren sind mehr als 1.500 Tests erschienen, und diese Zahl wird weiter steigen. Allerdings gibt es in diesem Bereich noch begrenzte wissenschaftliche Informationen, sodass Wissenschaftler viel Arbeit leisten müssen, damit Gentests effektiv funktionieren.
Welche Entdeckungen in der Genomforschung sind zu erwarten
Experten weisen auf Entwicklungsperspektiven hinCRISPR-Cas9 im Bereich der Therapie von Knochenmarkspathologien: Dies ist bisher der wahrscheinlichste Anwendungsbereich der Gen-Editing-Technologie. Zumindest, wenn die Ergebnisse der Intellia-Experimente erfolgreich sind, sind im nächsten Jahrzehnt ähnliche Versuche möglich, die DNA von Leber und Niere in vivo zu beeinflussen (editierende Moleküle werden dem Patienten direkt injiziert). Excision BioTherapeutics arbeitet auch an gentechnischen Ansätzen zur Therapie von Herpes und Hepatitis B und nutzt dabei die firmeneigenen Methoden CasX und CasY. Klinische Studien sind für 2022 geplant.
Gleichzeitig erwartet die wissenschaftliche Welt neue worldvielversprechende Ergebnisse aus Studien von CRISPR Therapeutics und Vertex Pharmaceuticals und Editas Medicine, die das Potenzial einer genverändernden Technologie zur Behandlung von Sichelzellenanämie und Beta-Thalassämie untersuchen. Ende 2019 erhielt der erste Mensch in den USA eine CRISPR-Behandlung wegen Sichelzellanämie. Im Sommer 2020 wurde bekannt, dass die Therapie auch nach neun Monaten noch wirksam ist. Und Ende 2020 äußerten Experten die Hoffnung, dass die Technik in die Schulmedizin eingeführt werden könnte: Bereits 10 Patienten, die eine solche Behandlung erhielten, zeigen stabile Ergebnisse.
Wie es sich auf den Gesundheits- und Medizinmarkt auswirken wird
Viele glauben jetzt, dass genetischeDie Forschung wird zu einem Allheilmittel und wird die Entdeckung vieler Medikamente ermöglichen, die auf der Erforschung der Mikrobiota und der Genomsequenzierung basieren. Ein grundlegendes Problem hat der Mensch jedoch noch nicht gelöst: Wir können die dreidimensionale Struktur eines Proteins allein nicht anhand des genetischen Codes bestimmen. Im Jahr 2020 brachte Google AlphaFold auf den Markt, einen KI-basierten Algorithmus, der in der Lage war, die dreidimensionale Struktur eines Proteins aus seiner Aminosäuresequenz zu modellieren und neue Wege für die Entwicklung lebenswichtiger Medikamente zur Bekämpfung von Viren zu eröffnen. Die Verwendung von AlphaFold verkürzt den Medikamentenentwicklungszyklus um das Zehn-, wenn nicht Hundertfache. Das Modell wird auch für die Herstellung immunbiologischer Produkte relevant sein. Aber heute ist nicht ganz klar, wie genau dieser Algorithmus ist.
Es gibt auch Schwierigkeiten damit, dass das Genom nichtberücksichtigt eine Vielzahl epigenetischer Faktoren: wie sich Proteine auf einer bestimmten DNA befinden. Um allgemeine Informationen über den Körper zu lesen, werden verschiedene Techniken und Geräte benötigt.
Infolgedessen tritt in der Gegend ein Problem aufEpigenetik und Schwierigkeiten bei der Untersuchung jedes Abschnitts eines Gens: Sie müssen verstehen, was damit passiert und wie epigenetische Faktoren funktionieren, die nicht von der Genetik abhängen. Die laufenden Studien und ihre Ergebnisse werden dazu beitragen, bei der Behandlung monogener Erkrankungen mit genetischen Auffälligkeiten die entsprechenden Risiken abzuschätzen. Bei polygenen Krankheiten, also solchen, für deren Entstehung und Entwicklung nicht ein einzelnes Gen, sondern eine riesige Kombination von Faktoren verantwortlich ist, werden wir solche Technologien jedoch nie in vollem Umfang einsetzen können.
Genetik sollte als eine derMethoden, die eine Reihe von Problemen lösen, aber nicht versprechen, ein Zauberstab für alles zu werden. Sie gibt Auskunft, kann aber nicht alle Fragen beantworten. Im Zuge der Entwicklung der Genetik wird sie zunehmend dazu beitragen, die personalisierte Medizin zu stärken, jedoch nur in Verbindung mit anderer Forschung, Präventivmedizin, Analysen, der Bewertung humaner biochemischer Parameter und anderer Parameter.
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