Genomics revolution

Геномика – слово, которое не так давно вошло в словарь массового инвестора, во многом из-за быстро растущего публичного профиля иммуноонкологических биотехов (начиная с ImmunoGen, Genmab, Seagen, прибавляющих с начала 2020 года на 40-90%, вплоть до выстреливших с ковид-вакцинами BioNTech и Moderna), а также, разумеется, благодаря Кейти Вуд и её 13-миллиардному ETF ARK Genomics Revolution, вернувшему с начала прошлого года ~230% и получившему от инвесторов $8.9b притоков. Некоторые из портфельных компаний фонда достаточно малы по капитализации и ликвидности, что вызывает вопросы о том, не стал ли Арк достаточно большим, чтобы исполнять самосбывающиеся пророчества. Даже если в отдельных случаях так и есть, я убежден, что геномика изменит наше представление о летальности большого количества типов рака и других опасных заболеваний, и потому заслуживает, чтобы вы могли сказать о ней больше, чем фразу «что-то связанное с генетикой».

Для начала, уберем с дороги терминологические препятствия: «ДНК» – это молекула в виде двойной спирали, которую мы все видели в 6 классе; каждая из сторон (цепей) этой спирали состоит из нуклеотидов, чередование которых является способом записи генетической информации, примерно как нули и единицы в бинарном коде. Сами нуклеотиды состоят из атомов нескольких основных химических элементов и образуют «базовую пару» вместе со своим двойником из противоположной цепи на другой стороне спирали. Таким образом, ДНК – это спирально закручивающееся чередование пар нуклеотидов, содержащее в себе генетическую информацию об организме.

«Ген» – это несколько произвольно определенный участок такой спирали – как слово в предложении, написанном без пробелов; ученые выделяют такой участок, так как видят в цепи ДНК определенную последовательность, сигнализирующую о его начале и конце (но не всегда). Гены бывают разной длины, которая выражается в количестве составляющих их базовых пар, и дают протеиновой фабрике в клетке (рибосоме) инструкции о том, какие протеины производить. В свою очередь, производимые клеткой протеины (и их более сложные варианты – энзимы) используются организмом как строительный материал и в качестве инструментов регулирования всех биологических процессов; именно таким путем полученная от родителей последовательность нуклеотидов в ДНК передает организму наследственные признаки, а, к примеру, вакцины от BNTX/PFE и Moderna заставляют клетки производить шиповидный белок, готовящий иммунную систему к атаке настоящего вируса. Таких функциональных участков – генов – сегодня у человека насчитывают около 30 000. Другие участки спирали ДНК (и таких абсолютное большинство – примерно 98%) инструкций по производству протеинов не несут, и часто не имеют понятной нам сегодня цели; когда-то их даже называли ‘Junk DNA’, но сегодня от такого недальновидного наименования отказались.

Молекула ДНК очень тонкая и длинная (вся ДНК в одной человеческой клетке будет длинной около 2 метров, если ее вытянуть, а во всем теле ее наберется на четыре каната от Солнца к Нептуну), поэтому, чтобы поместиться в клетке, она уложена в хромосому – этакая канатная бухта, пользуясь космическими и морскими аналогиями. В каждой человеческой клетке-эукариоте есть ядро, где и сложены эти бухты – всего 46 штук, или 23 пары. Эти 23 пары хромосом одинаковы от клетки к клетке и все вместе и являются геномом конкретного человека – совокупностью всей генетической информации, переданной ему от предков. Итак, подытожим от большого к малому – геном человека --> это 23 пары хромосом в его клетках --> в каждой из хромосом уложенная кругами спиральная молекула ДНК --> на каждой спирали гены (понятные нам функциональные участки) и условно бесполезные секции --> все из которых состоят из базовых пар нуклеотидов --> где каждый нуклеотид – крошечное органическое соединение атомов азота, водорода, кислорода и углерода. Всего базовых пар нуклеотидов у человека ~3,1 миллиарда.

Вооруженные этим обзором, мы легко поймем разницу между генетикой и геномикой: генетика изучает наследственность организмов, функции и состав генов – понятных нам участков цепи ДНК, которые кодируют производство протеинов – то есть, всего ~2% нашего генетического багажа; геномика изучает весь геном, совокупность всего генетического материала в организме, кодирующего и некодирующего, взаимоотношения и взаимовлияния между генами и остальными участками цепи, а также эффекты их взаимодействия на развитие организма.

Зачем изучать всего 2%, когда можно изучать 100%, спросите вы? Потому что до самых недавних пор это было невозможно. Процесс расшифровки генома (определение последовательности нуклеотидов) называется секвенированием, и вплоть до конца 2010-х самым распространенным способом секвенирования был метод Сэнгера – по сути, кропотливый ручной лабораторный труд. В 1990 году стартовал Human Genome Project – международный научный мегапроект, сравнимый с созданием большого адронного коллайдера – в котором приняли участие сотни ученых из 20 лабораторий в 6 странах. Они разделили 3,1 миллиарда пар (от разных доноров) на участки и последовательно секвенировали их все. Это заняло у них 13 лет и стоило около 3 миллиардов долларов (~5 с учетом инфляции), позволив получить первую полную карту человеческого генома.

Всего через пару лет после окончания проекта произошел прорыв в технологии секвенирования, положивший начало эре NGS – Next-Gen Sequencing, где сотни людей заменил один лабораторный аппарат и мощный компьютер. К 2020 13 лет, требуемых на расшифровку, превратились в 1 день, а $5 миллиардов – в 600-700 долларов. Это вызвало взрывной рост в геномных исследованиях и в нашей способности понимать (а значит – лечить) генетические причины болезней – например, мутации конкретных генов или других участков ДНК, которые остались бы незамеченными еще 10 лет назад. Именно это называют «Революцией в Геномике». C развитием AI, ростом вычислительных мощностей и продолжающимся падением стоимости секвенирования генома, я буду удивлен, если через 10 лет генетический скрининг на рак и другие заболевания не станет таким же базовым действием, как общий анализ крови.

Кейти в своем инвестиционном тезисе подчеркивает, что нынешний лидер рынка аппаратов для секвенирования – Illumina – рискует оказаться задисрапчен со стороны еще более новых технологий, который позволяют читать геном более длинными отрезками (500+ базовых пар против 150-300 – LRS против SRS), что увеличивает точность и эффективность расшифровки. Поэтому Арк покупает PACB, TWST и ROG.SW, но не покупает ILMN. Гонконгер думает, что пока даже средний профессиональный инвестор в здравоохранение слабо представляет себе, что такое секвенирование, это блажь, и покупает все вышеперечисленные, а также лидера индустрии в Китае, рекомендованного к рассмотрению в нашем благотворительном репорте о здравоохранении в начале года и с тех пор прибавившего 26% - BGI Genomics. Коммерческие перспективы, которые несут в себе основанные на геномной информации биологики и индивидуальные препараты, молекулярная диагностика и иммуноонкология – огромны. Можно надеяться, что в обозримом будущем вооруженное геномикой человечество во главе с пионерами вроде BNTX будет время от времени говорить очередному типу рака или редкого наследственного заболевания: ‘The future is now, old man!’, прежде, чем разбомбить его очередным свежеизобретенным mAb или ADC.

Ничего более exciting в здравоохранении сегодня, пожалуй, и нет.