Технология из «Парка Юрского периода» может спасти современную медицину

Биомедицина десятилетиями жила «в заложниках у холода». Большинство образцов крови, экспериментальных препаратов и других биологических материалов приходится хранить и перевозить в мощных морозильниках или на сухом льду, иначе они быстро разрушаются. Пандемия Covid-19 показала масштаб проблемы: целые партии вакцин списывали после разморозки в пути. Сегодня ставка еще выше: персонализированная медицина — от CAR-T-терапий до секвенирования опухолевой ДНК — требует идеальной сохранности образцов. Любая задержка, сбой оборудования или отключение электричества способны уничтожить невосполнимые материалы и сорвать лечение. В удаленных регионах и развивающихся странах отсутствие надежных холодильных мощностей фактически лишает людей доступа к этим технологиям.

Стартап Cache DNA предлагает отказаться от «холодовой зависимости». Его основатели в MIT разработали способ сохранять молекулы ДНК при комнатной температуре. На базе этой идеи компания создает технологии консервации биомолекул для самых разных задач здравоохранения — от рутинных анализов и онкоскрининга до исследований редких заболеваний и готовности к новым пандемиям.

Сооснователь Cache DNA и бывший постдок МИТ Джеймс Банал говорит, что отрасль десятилетиями полагается на холодовую цепочку просто по инерции. При этом стоимость секвенирования рухнула с миллиардов долларов до сотен, а вот хранение и логистика превратились в главный «узкий горлышко». По его словам, это как иметь суперкомпьютер и по-прежнему подавать ему данные перфокартами.

Идея выросла из исследований на стыке ДНК-нанотехнологий и хранения данных. Команда Банала и профессора МИТ Марка Бата создала в 2021 году систему, где ДНК с информацией изолируется в микрочастицах. Параллельно профессор химии Джеремиай Джонсон предложил использовать особые полимеры с «разрываемыми» связями — по сути, «искусственный янтарь». В отличие от натурального, пористого и пропускающего влагу, новый материал образует плотную гидрофобную сеть, которая не дает воде и ферментам добраться до ДНК. Молекулы запечатываются в стеклоподобный блок и хранятся без холодильника, а для извлечения достаточно добавить реагент и мягкий детергент. Авторы показали, что метод позволяет сохранять и извлекать длинные фрагменты ДНК без повреждений — демонстрацией стала, в частности, запись «тематической мелодии Jurassic Park» в последовательности нуклеотидов.

Пока технология развивалась, клиники и лаборатории подтверждали масштаб запроса. Где-то боролись с хронической влажностью и льдом в морозильниках, где-то — с банальной нехваткой места. В жарких странах образцы часто портились уже при транспортировке. Для многих исследователей ключевым вопросом стало: можно ли собирать материал вне лаборатории и пересылать его без рефрижераторов.

В прошлом году Cache DNA разослала более сотни альфа-наборов для консервации ДНК исследователям по всему миру. Компания не ограничивала сценарии применения, и кейсы оказались очень разными: от полевых сборов там, где холодная доставка невозможна, до длительного архивного хранения. Объединяло их одно — всем нужна надежная сохранность без холодильников.

Сейчас Cache DNA развивает линейку консервирующих материалов под различные режимы и сроки хранения, а также масштабирует производство наборов. Недавно компания получила грант Национального научного фонда США на расширение технологии для других биомолекул — РНК и белков. Это критично для диагностики и исследований заболеваний, где важен не только генетический код, но и «снимок» активности клеток.

Сооснователи убеждены, что отказ от холодовой цепочки способен резко расширить базу знаний о здоровье. Если хранение при комнатной температуре станет стандартом, биобанки смогут принимать образцы не только из крупных больниц, но и из островных государств, сельских районов и регионов с нестабильным энергоснабжением. Это значит миллионы новых, ранее недоступных клинических историй и, возможно, ответы, которых сегодня не хватает для диагностики и терапии.

В итоге «диктат морозильников» перестает определять, где и кем может вестись наука. Когда образец переживает путь от пациента до лаборатории без сложной логистики, медицинские решения принимаются быстрее, исследования ускоряются, а персонализированная медицина перестает быть привилегией для тех, кто живет рядом с дорогими хранилищами. Комнатная температура не решит всех проблем, но она снимает один из главных барьеров на пути будущих методов лечения.