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共同建設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備
29個氣相液氮罐溫度可達-196℃
23日下午，長江日報記者走進總建筑面積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給劑，能夠滿足樣本儲存的臨時緊急需求。
■ 維護國家生物安全意義重大
推進精準醫(yī)療促進疾病診療進步
“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、武漢大學副校長李建成認為，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、社會與經(jīng)濟價值，作為國家重大戰(zhàn)略資源，對于維護國家生物安全具有重要的現(xiàn)實意義。
“對老百姓來說，追求對疾病的預防，追求長壽的生活，追求精準治療、精準藥學，可以說，這些無處不在的生命科學領(lǐng)域都離不開樣本庫。”中國科學院院士、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)學中心主任、協(xié)和醫(yī)院麻醉與危重病醫(yī)學研究所所長姚尚龍?zhí)貏e提到，相比發(fā)達國家，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“活”著，并在樣本基礎(chǔ)之上推進精準醫(yī)療，去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有診療手段的問題，促進疾病診療的進步。
■ 樣本必須由有資質(zhì)醫(yī)療機構(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醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院、武漢大學人民醫(yī)院、湖北省腫瘤醫(yī)院等多家在漢醫(yī)療機構(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，相當于一個中心，讓醫(yī)院、高校、科研機構(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，讓資源全方位被運用起來。
■ 采用華為最先進方案保證可溯源性
市民也可通過醫(yī)院申請將細胞保存
楊中正表示：“人體所有的細胞、組織都能夠保存入庫。市民通過醫(yī)院等正規(guī)醫(yī)療機構(gòu)，也可以申請將人體細胞保存到樣本庫中。”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)院申請將細胞進入樣本庫保存，“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，所有樣本的進出庫有著嚴格的標準和要求。“所有樣本必須從有采集資質(zhì)的醫(yī)療機構(gòu)獲取，樣本的出庫也要遵循相應的法律法規(guī)要求，同時保證可溯源性。”楊中正說，樣本庫建立運行機制，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備以及樣本信息管理系統(tǒng)，將準確無誤地保證樣本和臨床信息的一一對應，保證溯源。
