探訪武漢國家級人類遺傳資源庫
在-196℃里探索生命奧秘
□ 長江日報記者吳曈 胡義華 見習(xí)記者郝天嬌
人類遺傳資源樣本，被稱作生命的說明書。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)的武漢國家級人類遺傳資源庫（以下簡稱“武漢樣本庫”），在光谷生物城創(chuàng)新園正式投入運(yùn)行。
據(jù)悉，武漢樣本庫是我國《人類遺傳資源管理條例》頒布施行后，全國首家取得保藏資質(zhì)的第三方樣本資源庫，也是目前國內(nèi)5家獲批人類遺傳資源保藏資質(zhì)的第三方樣本庫之一。
目前，樣本庫擁有全球單體最大的自動化超低溫存儲設(shè)備，可實現(xiàn)1500萬管樣本保藏和30PB信息存儲及綜合數(shù)據(jù)處理能力。
■ 全球單體保藏量最大自動化存儲設(shè)備
29個氣相液氮罐溫度可達(dá)-196℃
23日下午，長江日報記者走進(jìn)總建筑面積6萬余平方米的武漢樣本庫大樓。在一樓的樣本庫保藏中心，記者透過厚厚的玻璃看到，29個氣相液氮罐有序擺放著。
武漢樣本庫總經(jīng)理張晗蕊介紹，樣本庫保藏中心一期配備全球單體保藏量最大的自動化存儲設(shè)備，配合自動化液氮罐、氣相液氮罐和超低溫冰箱，可實現(xiàn)1500萬份樣本的保藏能力。
“液氮罐的溫度達(dá)到-196℃，樣本可以長期儲存，就算經(jīng)過10年、20年，樣本的活性仍然可以保持在95%至98%以上。”武漢樣本庫總經(jīng)理助理楊中正介紹，目前樣本庫可以提供包含-80℃、-140℃以及-196℃等在內(nèi)的全溫區(qū)存儲條件，根據(jù)樣本類型和需求決定。
記者在樣本庫大樓外圍看到，一座大型液氮塔正在嗡嗡作響，為樣本庫持續(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，能夠滿足樣本儲存的臨時緊急需求。
■ 維護(hù)國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，樣本的無序流動和濫用，對國家生物和基因安全造成威脅。
中國工程院院士、武漢大學(xué)副校長李建成認(rèn)為，人類遺傳資源是基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵源頭，是大樣本驗證、快速實現(xiàn)轉(zhuǎn)化研究的核心環(huán)節(jié)，具有重大的科學(xué)、社會與經(jīng)濟(jì)價值，作為國家重大戰(zhàn)略資源，對于維護(hù)國家生物安全具有重要的現(xiàn)實意義。
“對老百姓來說，追求對疾病的預(yù)防，追求長壽的生活，追求精準(zhǔn)治療、精準(zhǔn)藥學(xué)，可以說，這些無處不在的生命科學(xué)領(lǐng)域都離不開樣本庫。”中國科學(xué)院院士、武漢生物技術(shù)研究院院長鄧子新表示，人類遺傳資源庫的建立意義重大。
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)研究所所長姚尚龍?zhí)貏e提到，相比發(fā)達(dá)國家，中國麻醉死亡率仍處在較高水平。“有了樣本庫后，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，通過精確麻醉降低不良影響。”
張晗蕊介紹，武漢樣本庫與湖北省腫瘤醫(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，可實現(xiàn)腫瘤“類器官”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
資源庫像“一張網(wǎng)”共建共享
樣本從哪來？張晗蕊表示，人類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。
在23日的啟動儀式上，武漢與北京樣本庫以及同濟(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，全國具有人類遺傳資源保藏資質(zhì)的單位共118家，其中醫(yī)院占75%，缺少大的規(guī)模型平臺。
如何打通這些樣本“孤島”？武漢國家級人類遺傳資源庫，可以說是一張網(wǎng)。鄧子新院士表示，武漢樣本庫以“1個主庫、N個分庫”的模式，相當(dāng)于一個中心，讓醫(yī)院、高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等各個方面都能配合起來，搭建“存、管、用”三位一體綜合平臺，讓資源的需求方和提供方聯(lián)系起來，各取所需，讓資源全方位被運(yùn)用起來。
■ 采用華為最先進(jìn)方案保證可溯源性
市民也可通過醫(yī)院申請將細(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。市民通過醫(yī)院等正規(guī)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，也可以申請將人體細(xì)胞保存到樣本庫中。”打個比方，比如有家庭成員患某種遺傳性疾病，在積極治療的同時，也可以向醫(yī)院申請將細(xì)胞進(jìn)入樣本庫保存，“可以讓科研人員深入研究，開發(fā)出新藥等，阻斷這種遺傳疾病”。
在武漢樣本庫，所有樣本的進(jìn)出庫有著嚴(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，樣本的出庫也要遵循相應(yīng)的法律法規(guī)要求，同時保證可溯源性。”楊中正說，樣本庫建立運(yùn)行機(jī)制，讓所有的樣本能夠有序、規(guī)則化流動，打造安全屏障。
“武漢樣本庫的相關(guān)數(shù)據(jù)信息儲存，采用了華為最先進(jìn)的解決方案，搭建安全平臺。”華為云湖北省總經(jīng)理張斌說，從數(shù)據(jù)安全方面，武漢樣本庫在華為公司的技術(shù)支撐下，打造智能化監(jiān)管信息平臺，實現(xiàn)樣本信息全鏈溯源、挖掘整合以及開放共享。
面對海量樣本，如何正確區(qū)分每一個樣本的信息？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)確無誤地保證樣本和臨床信息的一一對應(yīng)，保證溯源。
