探訪(fǎng)武漢國(guó)家級(jí)人類(lèi)遺傳資源庫(kù)
在-196℃里探索生命奧秘
□ 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者吳曈 胡義華 見(jiàn)習(xí)記者郝天嬌
人類(lèi)遺傳資源樣本,被稱(chēng)作生命的說(shuō)明書(shū)。11月23日,由武漢生物技術(shù)研究院和湖北省科技投資集團(tuán)共同建設(shè)的武漢國(guó)家級(jí)人類(lèi)遺傳資源庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“武漢樣本庫(kù)”),在光谷生物城創(chuàng)新園正式投入運(yùn)行。
據(jù)悉,武漢樣本庫(kù)是我國(guó)《人類(lèi)遺傳資源管理?xiàng)l例》頒布施行后,全國(guó)首家取得保藏資質(zhì)的第三方樣本資源庫(kù),也是目前國(guó)內(nèi)5家獲批人類(lèi)遺傳資源保藏資質(zhì)的第三方樣本庫(kù)之一。
目前,樣本庫(kù)擁有全球單體最大的自動(dòng)化超低溫存儲(chǔ)設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)1500萬(wàn)管樣本保藏和30PB信息存儲(chǔ)及綜合數(shù)據(jù)處理能力。
■ 全球單體保藏量最大自動(dòng)化存儲(chǔ)設(shè)備
29個(gè)氣相液氮罐溫度可達(dá)-196℃
23日下午,長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者走進(jìn)總建筑面積6萬(wàn)余平方米的武漢樣本庫(kù)大樓。在一樓的樣本庫(kù)保藏中心,記者透過(guò)厚厚的玻璃看到,29個(gè)氣相液氮罐有序擺放著。
武漢樣本庫(kù)總經(jīng)理張晗蕊介紹,樣本庫(kù)保藏中心一期配備全球單體保藏量最大的自動(dòng)化存儲(chǔ)設(shè)備,配合自動(dòng)化液氮罐、氣相液氮罐和超低溫冰箱,可實(shí)現(xiàn)1500萬(wàn)份樣本的保藏能力。
“液氮罐的溫度達(dá)到-196℃,樣本可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存,就算經(jīng)過(guò)10年、20年,樣本的活性仍然可以保持在95%至98%以上。”武漢樣本庫(kù)總經(jīng)理助理?xiàng)钪姓榻B,目前樣本庫(kù)可以提供包含-80℃、-140℃以及-196℃等在內(nèi)的全溫區(qū)存儲(chǔ)條件,根據(jù)樣本類(lèi)型和需求決定。
記者在樣本庫(kù)大樓外圍看到,一座大型液氮塔正在嗡嗡作響,為樣本庫(kù)持續(xù)輸送液氮。“樣本的保存有嚴(yán)格的環(huán)境要求,必須保證溫度。”楊中正介紹,即使液氮塔出現(xiàn)故障,在樣本保藏中心還配備有人工補(bǔ)給劑,能夠滿(mǎn)足樣本儲(chǔ)存的臨時(shí)緊急需求。
■ 維護(hù)國(guó)家生物安全意義重大
推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療促進(jìn)疾病診療進(jìn)步
“生物安全、基因安全,極其重要。”楊中正表示,從人力遺傳資源樣本角度而言,樣本的無(wú)序流動(dòng)和濫用,對(duì)國(guó)家生物和基因安全造成威脅。
中國(guó)工程院院士、武漢大學(xué)副校長(zhǎng)李建成認(rèn)為,人類(lèi)遺傳資源是基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵源頭,是大樣本驗(yàn)證、快速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化研究的核心環(huán)節(jié),具有重大的科學(xué)、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值,作為國(guó)家重大戰(zhàn)略資源,對(duì)于維護(hù)國(guó)家生物安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
“對(duì)老百姓來(lái)說(shuō),追求對(duì)疾病的預(yù)防,追求長(zhǎng)壽的生活,追求精準(zhǔn)治療、精準(zhǔn)藥學(xué),可以說(shuō),這些無(wú)處不在的生命科學(xué)領(lǐng)域都離不開(kāi)樣本庫(kù)。”中國(guó)科學(xué)院院士、武漢生物技術(shù)研究院院長(zhǎng)鄧子新表示,人類(lèi)遺傳資源庫(kù)的建立意義重大。
湖北省麻醉臨床醫(yī)學(xué)中心主任、協(xié)和醫(yī)院麻醉與危重病醫(yī)學(xué)研究所所長(zhǎng)姚尚龍?zhí)貏e提到,相比發(fā)達(dá)國(guó)家,中國(guó)麻醉死亡率仍處在較高水平。“有了樣本庫(kù)后,能夠歸納總結(jié)麻醉的操作方法,建立器官損傷預(yù)警模型,通過(guò)精確麻醉降低不良影響。”
張晗蕊介紹,武漢樣本庫(kù)與湖北省腫瘤醫(yī)院合作共建結(jié)直腸癌、乳腺癌和肺癌等惡性腫瘤生物樣本庫(kù),可實(shí)現(xiàn)腫瘤“類(lèi)器官”培養(yǎng),讓樣本可以永遠(yuǎn)“活”著,并在樣本基礎(chǔ)之上推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療,去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有診療手段的問(wèn)題,促進(jìn)疾病診療的進(jìn)步。
■ 樣本必須由有資質(zhì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)采集
資源庫(kù)像“一張網(wǎng)”共建共享
樣本從哪來(lái)?張晗蕊表示,人類(lèi)遺傳資源樣本必須由醫(yī)院等有資質(zhì)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)采集而來(lái)。
在23日的啟動(dòng)儀式上,武漢與北京樣本庫(kù)以及同濟(jì)醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院、武漢大學(xué)人民醫(yī)院、湖北省腫瘤醫(yī)院等多家在漢醫(yī)療機(jī)構(gòu)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。
數(shù)據(jù)顯示,目前,全國(guó)具有人類(lèi)遺傳資源保藏資質(zhì)的單位共118家,其中醫(yī)院占75%,缺少大的規(guī)模型平臺(tái)。
如何打通這些樣本“孤島”?武漢國(guó)家級(jí)人類(lèi)遺傳資源庫(kù),可以說(shuō)是一張網(wǎng)。鄧子新院士表示,武漢樣本庫(kù)以“1個(gè)主庫(kù)、N個(gè)分庫(kù)”的模式,相當(dāng)于一個(gè)中心,讓醫(yī)院、高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等各個(gè)方面都能配合起來(lái),搭建“存、管、用”三位一體綜合平臺(tái),讓資源的需求方和提供方聯(lián)系起來(lái),各取所需,讓資源全方位被運(yùn)用起來(lái)。
■ 采用華為最先進(jìn)方案保證可溯源性
市民也可通過(guò)醫(yī)院申請(qǐng)將細(xì)胞保存
楊中正表示:“人體所有的細(xì)胞、組織都能夠保存入庫(kù)。市民通過(guò)醫(yī)院等正規(guī)醫(yī)療機(jī)構(gòu),也可以申請(qǐng)將人體細(xì)胞保存到樣本庫(kù)中。”打個(gè)比方,比如有家庭成員患某種遺傳性疾病,在積極治療的同時(shí),也可以向醫(yī)院申請(qǐng)將細(xì)胞進(jìn)入樣本庫(kù)保存,“可以讓科研人員深入研究,開(kāi)發(fā)出新藥等,阻斷這種遺傳疾病”。
在武漢樣本庫(kù),所有樣本的進(jìn)出庫(kù)有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。“所有樣本必須從有采集資質(zhì)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲取,樣本的出庫(kù)也要遵循相應(yīng)的法律法規(guī)要求,同時(shí)保證可溯源性。”楊中正說(shuō),樣本庫(kù)建立運(yùn)行機(jī)制,讓所有的樣本能夠有序、規(guī)則化流動(dòng),打造安全屏障。
“武漢樣本庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存,采用了華為最先進(jìn)的解決方案,搭建安全平臺(tái)。”華為云湖北省總經(jīng)理張斌說(shuō),從數(shù)據(jù)安全方面,武漢樣本庫(kù)在華為公司的技術(shù)支撐下,打造智能化監(jiān)管信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)樣本信息全鏈溯源、挖掘整合以及開(kāi)放共享。
面對(duì)海量樣本,如何正確區(qū)分每一個(gè)樣本的信息?楊中正向記者透露,樣本裝在1.4毫升的凍存管內(nèi),管身印有數(shù)字碼和條形碼、底部印有二維碼,三碼合一的凍存管搭配自動(dòng)化樣本信息掃描設(shè)備以及樣本信息管理系統(tǒng),將準(zhǔn)確無(wú)誤地保證樣本和臨床信息的一一對(duì)應(yīng),保證溯源。