ПРОЕКТ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М.В. Ломоносова

ЦЕЛЕВАЯ ПРОГРАММА ВЕДОМСТВА

Номер целевой программы ведомства: МГУ2006/ВЦП-01

Наименование целевой программы ведомства:

«Изучение молекулярного полиморфизма генома населения России, многофакторный математический анализ разнообразия биомакромолекул с целью определения индивидуального функционального резерва организма»

Москва, 2006

П А С П О Р Т

Целевой программы ведомства

Наименование субъекта бюджетного планирования	Министерство образования и науки Российской Федерации
Наименование главного распорядителя средств федерального бюджета	Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова
Наименование Программы	Целевая программа ведомства. «Изучение молекулярного полиморфизма генома населения России, многофакторный математический анализ разнообразия биомакромолекул с целью определения индивидуального функционального резерва организма.
Должностное лицо, утвердившее ведомственную целевую программу	Министр образования и науки Российской Федерации А.А. Фурсенко «_____»___________ 2006 г.
Основание разработки программы	Письмо Заместителя Министра образования и науки РФ А.Г.Свинаренко от 19.01.2006 №АС-72/04; Решение Ученого совета МГУ Протокол №1 от «20» марта 2006 г.
Номер и дата учета в Министерстве экономического развития и торговли Российской Федерации
Цели и задачи программы	Цель программы: создание технологической платформы для определения индивидуального функционального резерва организма и его биомедицинского статуса, опирающейся на высокопроизводительные методы изучения полиморфизма биомакромолекул и многофакторный математический анализ получаемой биомедицинской информации. Задачи: - определение индивидуальных генетических особенностей человека, позволяющих оценить подверженность воздействию профессиональных и средовых факторов для снижения предсказуемого ущерба, связанного с различиями индивидуального функционального резерва, - создание современной высокопроизводительной инструментально-методической инфраструктуры, позволяющей использовать молекулярные и информационно-вычислительные методы, ориентированные на оценку индивидуального функционального резерва, - совершенствование современных информационно-вычислительных технологий, оптимизирующих процесс сбора и дальнейшего многопараметрического математического анализа накапливаемой информации по молекулярному полиморфизму и фенотипическим проявлениям этих полиморфизмов, а также позволяющих на качественном и количественном уровне моделировать динамику взаимодействий всех компонентов получаемых регуляторных сетей, - проведение обследования больших групп людей, объединенных по пато-фенотипическим признакам, вероятных носителей неблагоприятных генотипов и создание базы данных по выявленным молекулярным полиморфизмам и их сочетаниям с фенотипическими признаками.
Целевые индикаторы и показатели программы	Целевым индикатором является «Создание системы генотипирования человека и выявления на основе генотипирования индивидуального функционального резерва человека для учета его индивидуальных генетических особенностей в интересах профессиональной ориентации и здравоохранения», а показателями: - охват профессиональных видов деятельности, связанных с выраженной профессиональной вредностью, - охват исполнительных систем организма, функциональный резерв которых значим для профессиональной деятельности и охраны здоровья, - отдаленным показателем эффективности программы будет снижение затрат, связанных с отсутствием индивидуального генетически-обоснованного подхода при определении индивидуально-значимых факторов риска в интересах профессиональной деятельности и охраны здоровья.
Характеристика перечня программных мероприятий	1. Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера и прикладные разработки, обеспечивающие научно-технический задел в области создания новой технологической платформы для определения индивидуального функционального резерва организма и предрасположенности к определенным видам деятельности и заболеваниям. Создание коллекций ДНК больших групп людей, объединенных по пато-фенотипическим и профессиональным признакам вероятных носителей благоприятных и неблагоприятных генотипов. Проведение обследования собранных коллекций ДНК и создание баз данных по выявленным молекулярным полиморфизмам и их сочетаниям с фенотипическими признаками. 2. Развитие приборной базы в целях опережающего развития материальной базы научных исследований. Создание генно-диагностического центра на базе строящегося медицинского центра МГУ, обеспечение его необходимой инфраструктурой, техническими и информационно вычислительными средствами, позволяющими использовать в практике молекулярные методы диагностики, для индивидуального определения подверженности профессиональным и средовым факторам риска. 3. Научно-организационное, научно-методическое и кадровое обеспечение подготовки научных кадров по приоритетным направлениям науки и высоких технологий для инновационной экономики. 4. Проведение опытно-конструкторских работ, направленных на создание новой технологической платформы и ее внедрение в практику. Совершенствование современных информационно-вычислительных технологий, оптимизирующих процесс сбора и дальнейшего многопараметрического математического анализа накапливаемой информации по молекулярному полиморфизму, фенотипическим проявлениям полиморфизма и результатам клинико-лабораторных и физикальных методов обследования, а также позволяющих моделировать динамику взаимодействий компонентов оцениваемых регуляторных сетей. Создание и усовершенствование новых высокопроизводительных подходов для скрининга и детекции молекулярных полиморфизмов.
Сроки реализации программы	Программа реализуется в 2007-2009 гг. с ежегодной корректировкой.
Объемы и источники финансирования	Объем финансирования из средств федерального бюджета на реализацию программы на период 2007-2009 гг. составляет в целом 4.328,43 млн.руб. в ценах соответствующих лет, в том числе: - за счет бюджета действующих обязательств – 1.270,00 млн. рублей, в том числе по годам: 2007 – 400,00 млн.руб. 2008 – 420,00 млн.руб. 2009 – 450,00 млн.руб. - за счет бюджета принимаемых обязательств – 3.058,43 млн. рублей, в том числе по годам: 2007 – 1.463,63 млн.руб. 2008 – 797,40 млн.руб. 2009 – 797,40 млн.руб. Кроме того, к выполнению программы привлекаются внебюджетные средства в сумме – 1.120,21 млн. рублей, в том числе по годам 2007 – 316,21 млн. руб. 2008 – 380,00 млн. руб. 2009 – 424,00 млн. руб. Дополнительным вкладом в реализацию проекта является предоставление Московским государственным университетом примерно 400 кв.м. площадей для организуемого в рамках выполнения программы медицинского центра в строящемся в настоящее время на внебюджетные средства медицинском центре МГУ.
Ожидаемые конечные результаты реализации программы и показатели социально-экономической эффективности	1. Внедрение в практику нового подхода для выявления индивидуального функционального резерва организма и предрасположенности к определенным видам деятельности и заболеваниям, опирающегося на анализ молекулярного полиморфизма. 2. Создание новой высокотехнологичной организации (генно-диагностический центр МГУ на базе строящегося Медицинского Центра и Клиники Факультета фундаментальной медицины МГУ). 3. Создание единой базы данных по геному и его фенотипическим проявлениям различных групп населения России. 4. Сохранение и развитие отечественного научного потенциала: в выполнение проекта будут вовлечены 500 участников, в том числе, будет создано 50 новых рабочих мест для высококвалифицированных работников; будут выполнены 20 перспективных проблемно-ориентированных исследовательских проектов, передаваемых для последующей разработки передовых технологий; к проведению исследований по приоритетным направлениям будут привлечены 150 молодых специалистов, аспирантов и студентов; будут защищены 15 диссертаций на соискание ученых степеней по тематике проекта.

ВВЕДЕНИЕ

Молекулярный полиморфизм обеспечивает внутривидовое разнообразие организмов и является инструментом эволюции. До вторжения человека в процессы естественного отбора, выживали и передавали свои признаки потомству обладатели наиболее выгодных (в приспособительном плане) полиморфных геномов. В настоящее время, огромное значение приобретает понимание механизмов и условий физиологической и социальной реализации распространенных в популяции молекулярных полиморфизмов.

Известно, что в реализации информации каждого гена принимают участие продукты десятков и даже сотен других генов. Это, прежде всего, факторы индукции и репрессии генов; компоненты аппарата считывания, компоненты, участвующие в созревании и транспорте зрелой РНК из ядра в цитоплазму, аппарат синтеза, белки участвующие в формировании структуры, модификации и сортинге белка. Кроме того, функция каждого белка – продукта отдельного гена - находится под регуляторными влияниями продуктов десятков других генов, что реализуется в виде как прямой, так и аллостерической регуляции активности белка субстратами и продуктами, вторичными посредниками, ферментами сигнальной системы и факторами, изменяющими его субклеточную локализацию.

Эксперименты над геномом человека невозможны. Поэтому одним из основных методов выяснения влияния изменения последовательности гена на организм в целом является медицинская генетика, описывающая изменения фенотипа человека в зависимости от его генотипа. В фокусе интереса данного раздела генетики находятся главным образом заболевания человека, но следует понимать, что принципы наследования как генетически-обусловленных недостатков, так и преимуществ идентичны. Генетика условно делит наследуемые признаки на моногенные и полигенные. В основе моногенного наследования признака лежит свойство одного белка (продукта одного гена) определять регистрируемую функцию - степень проявления такого признака зависит от вариантов единственного гена, унаследованного от родителей. В случае полигенного наследования признак определяется сочетанием нескольких генов и проявляется в зависимости от набора унаследованных генных вариантов. С одной стороны большинство функций в организме человека многократно дублировано, с другой стороны каждый полиморфизм по отдельности не влияет существенно на организм в целом. Индивидуальные особенности человека в значительной степени определяются сочетаниями генетических полиморфизмов. В том числе и компенсаторный резерв любого организма для каждой его функции определяется уникальным сочетанием генов и факторами внешней среды, в которой эта функция реализуется. Существенное изменение функционального резерва организма чаще всего связано с одновременным изменением компенсаторных резервов нескольких путей реализации какой-либо функции. Снижения компенсаторного резерва системы и давление внешних факторов совместно определяют вероятность развития декомпенсации, что приводит к развитию заболевания.

Сочетание аллелей генов определяет функциональный резерв всех систем организма. Превышение внешних нагрузок и степень снижения функционального резерва определяют вероятность развития того или иного заболевания. Помимо неблагоприятных сочетаний аллелей существуют и сочетания аллелей, дающие преимущества их носителям. Это косвенно подтверждается существованием групп людей, в которых положительный признак наследуется из поколения в поколение: семьи долгожителей, семьи с абсолютно-здоровыми зубами, племена, живущие в очагах с повышенным уровнем природной радиации, семьи с повышенными физическими возможностями.

Знание функциональных резервов отдельных систем организма, определяемое набором генов, позволит выработать индивидуальные рекомендации по образу жизни, питанию, трудовым рекомендациям и адекватности лечения. Изучение молекулярного полиморфизма человека даст возможность определять предрасположенность человека к заболеваниям на доклиническом этапе, назначать индивидуально-адекватное лечение и выявлять людей, обладающих преимуществами в определенных видах деятельности. В целом, внедрение анализа значимых полиморфизмов в широкую практику приведет к увеличению трудоспособного периода и продолжительности жизни.

Перспективность генодиагностики и генотипирования не вызывает никаких сомнений. Каждая популяция имеет свой уникальный набор генов и поэтому невозможно прямое использование результатов, полученных на другой популяции. Население России остаётся практически необследованным. В силу экономических причин, провести репрезентативное обследование населения России возможно только в рамках реализации крупной программы со значительной государственной поддержкой.

Имеющиеся на рынке и разрабатываемые системы генотипирования и сиквенирования чрезвычайно сложны и дороги. Они требуют для обслуживания и использования специалистов с высочайшим уровнем квалификации и ответственности. Получаемая в ходе исследования информация, должна быть предельно защищенной от внешнего доступа, так как она затрагивает этические и юридические вопросы.

Зарубежная практика показывает, что экономически целесообразно иметь ограниченное число центров диагностики, оснащенных новейшим оборудованием и обеспеченных специалистами высочайшей квалификации.

Генно-диагностический центр должен иметь роботизированые низкотемпературные хранилища образцов, дающие возможность повторных анализов при совершенствовании технологии и при включении в анализ дополнительных элементов.

В настоящее время становится доступным изучение не только геномных особенностей человека, но и протеомного проявления этих индивидуальных особенностей генома. С использованием современных технологий становится доступным выявление индивидуальных различий людей, как на генетическом, так и на белковом уровне.

Достижение цели данной работы невозможно без использования вычислительных методов анализа задач большой размерности. Можно сказать, что вероятностно-статистические и вычислительные методы должны стать одним из наиболее значимых инструментов для получения содержательной медицинской и биологической информации (о связях полиморфизма биомакромолекул с индивидуальным функциональным резервом организма) из массивов данных по молекулярному полиморфизму и фенотипическому обследованию больших групп населения. Таким образом, на первый план выходят проблемы, связанные со статистическим исследованием структуры и характера взаимосвязей, существующих между молекулярным полиморфизмом биомолекул и фенотипическими признаками исследуемых групп с целью выявления наиболее значимых сочетаний полиморфизмов для конкретных признаков или патологий. При этом важным является возможность последующего сопоставления теоретических результатов с реальным данным.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ, РЕШЕНИЕ КОТОРОЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПУТЕМ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ, ВКЛЮЧАЯ АНАЛИЗ ПРИЧИН ЕЁ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ И НЕОБХОДИМОСТЬ РЕШЕНИЯ ЕЁ НА ВЕДОМСТВЕННОМ УРОВНЕ

Индивидуальные особенности человека главным образом определяются сочетаниями вариантов генов. Компенсаторный резерв любого организма для каждой его функции определяется уникальным сочетанием генов и факторами внешней среды, в которой эта функция реализуется. Существенное изменение функционального резерва организма чаще всего связано с одновременным изменением компенсаторных резервов нескольких путей реализации какой-либо функции. Снижение компенсаторного резерва системы и давление внешних факторов совместно определяют повышенную вероятность развития патологии. Повышенный компенсаторный резерв, напротив, позволяет человеку переносить гораздо большее давление факторов внешней среды, в том числе и связанных с его профессиональной деятельностью.

Раньше наследственные заболевания выделяли в группу заболеваний, связанных с наличием в геноме измененных последовательностей, передающихся по наследству. Наиболее изученными были и остаются моногенные заболевания, наследуемые по законам Менделя. Врачи и ученые наблюдали и случаи полигенной патологии. Принцип суммации неблагоприятных влияний нескольких измененных последовательностей был выяснен уже в то время. В настоящее время стало понятным, что в развитии любого заболевания играют роль индивидуальные генетические особенности человека. При наличии таких особенностей, в зависимости от условий среды, человек может заболеть или остаться здоровым. Генетические особенности объясняются распространенными в популяции генными полиморфизмами и проявляются через изменение функционального резерва отдельных систем организма.

Геном человека был расшифрован пять лет назад [J. Craig Venter et al., 2001, Science, v.291, p.1304-1351 The Sequence of the Human Genome]. Было определено, что гаплоидный геном человека состоит примерно из 2.910.000.000 пар оснований. У человека было идентифицировано 26.588 генов, с известными продуктами; на основе компьютерной обработки генома предполагалось, что геном имеет еще около 12.000 потенциально транскрипционно-активных последовательностей. Среди них 10,2 % - ферменты (трансферазы – 2%, синтазы и синтетазы – 1%, оксиредуктазы – 2,1%, лиазы – 0,4%, лигазы – 0,2%, изомеразы - 0,5%, гидролазы – 4%); 12,2% - гены сигнализации (сигнальные молекулы - 1,2%, рецепторы – 5%, киназы – 2,8%, суммирующие сигнал молекулы (G-белки, циклины, фосфатазы, модуляторы киназ) – 3,2%); 13,5% - гены аппарата обслуживаюшего функции нуклеиновых кислот (ферменты – 7,5%, транскрипционные факторы – 6%); 2,8% - белки переносчики; 0,1% - кальций-связывающие белки, 2,9% - протоонкогены, 1% - структурные белки мышц, 1,2% - двигательные белки, 1,3% - ионные каналы, 0,9% - иммуноглобулины, 1,4% - белки внеклеточного матрикса, 2,8% - структурные белки цитоскелета, 0,5% - белки шапероны, 1,9% - молекулы клеточной адгезии, 4,3% - разных групп, 0,3% - вирусные белки; 41,7% генов имеют невыясненную функцию. Функции трех четвертей геномной ДНК до сих пор остаются невыясненными. В связи с продолжением исследований генома число генов постоянно, по мере исследования функций идентифицированных последовательностей, корректируется. Не все описанные последовательности оказываются функционально-активными, и поэтому число генов сокращается. Главным результатом проекта «Геном человека» для нас является знание о том, что несмотря на большой размер генома, число генов человека ограниченно, и потенциально, при развитии технологической базы, станет возможным исследование полных геномов человека. Каждый из генов может иметь десятки распространенных аллелей (вариантов), определяющих особенности функционирования продукта гена. К настоящему моменту определены примерно 1,8 миллиона вариантных участков генома.

Сегодняшний уровень развития приборных и молекулярно-биологических технологий не позволяет в массовом порядке считывать последовательности геномов пациентов: используя полученные в ходе реализации проекта «Геном человека» данные и нынешние технические возможности, последовательность ДНК, кодирующую известные генетические продукты одного человека, можно определить усилиями одной лаборатории, потратив 5 лет и 90 миллионов рублей. Это существенно меньше, чем было потрачено на весь проект «Геном человека», но по-прежнему недопустимо дорого для внедрения в практику.

В настоящее время, существует два подхода к изучению генных вариантов: первый, метод сплошного скрининга, применяющийся в необследованных по конкретному гену популяциях, при котором полные последовательности изучаемых генов сравниваются между собой для обнаружения всех возможных вариантов; и метод детекции, используемый в обследованных популяциях, когда выявляются только конкретные последовательности из структуры гена. Методы скрининга значительно более трудо- и ресурсозатратные и применяются для исследования отдельных генов-мишеней, как правило, при изучении моногенных заболеваний. Методы детекции генных вариантов используются для генодиагностики моногенных заболеваний в описанных популяциях и для исследования распространения генных вариантов в отобранных по какому-либо признаку группах.

Кроме того, на сегодняшний день неизвестны все взаимные влияния и связи генов и их продуктов. В плане регуляции активности и функции продуктов сегодня относительно хорошо изучены только некоторые гены. Идет постоянный процесс накопления информации, в ходе которого описываются новые гены и новые функции известных макромолекул.

Таким образом, даже результаты полного прочтения генома пациента, заболевание которого связанно не с грубой моногенной патологией, а с сочетанием неблагоприятных генных полиморфизмов, на сегодняшний день не могут быть плодотворно использованы в клинической практике.

Используемые в настоящее время подходы и технологии не дают возможности для адекватной оценки взаимосвязей между молекулярным полиморфизмом и индивидуальными особенностями человека. При этом современная медицина уже не может обходиться без знания молекулярного полиморфизма пациентов.

Исследования в этой области ведутся давно, но до настоящего времени не удается сформировать целостного представления о роли даже известных генных вариантов человека. Это объясняется недостаточным уровнем развития технологий и рядом субъективных факторов. Генные полиморфизмы поодиночке незначительно влияют на функции кодируемого белка. По разным причинам в исследования включаются небольшие наборы генных вариантов, как правило, субъективно соотнесенных с конкретным заболеванием; выборки формируются по клиническому признаку (например ранний инфаркт) и сравниваются с контрольной выборкой (нет гарантии, что в контрольной выборке нет людей с риском заболевания, организм которых просто не подвергался необходимому для развития заболевания воздействию среды). Объем выборок часто недостаточен для достоверного анализа полиморфизмов, так как при распространенности в популяции от 1:100 выборка в 200-300 человек – минимально-приемлемая по параметру достоверности. В связи с тем, что для некоторых значимых полиморфизмов объем выборок может оказаться недостаточным для проводимого анализа, при планировании исследований, необходимо учитывать данные о распространенности таких полиморфизмов в популяции в целом и среди профильных пациентов.

Задача разработки новой технологической платформы для определения индивидуального функционального резерва организма и его биомедицинского статуса, опирающейся на высокопроизводительные методы изучения полиморфизма биомакромолекул и многофакторный математический анализ получаемой биомедицинской информации, требует мультидисциплинарного подхода, который позволит объединить усилия врачей, биохимиков, молекулярных биологов, химиков, физиков и математиков. Изучение молекулярного полиморфизма генома населения России может быть успешным только в случае привлечения значительных материальных, интеллектуальных и организационных ресурсов. Выполнение проекта требует не менее трех лет и включает в себя научно-исследовательские и опытно-конструкторские стадии работы.

В связи с тем, что нынешний технический уровень развития данной области исследований не позволяет читать геномы в исследуемых выборках и популяциях полностью, необходимы альтернативные подходы к решению данной задачи.

Необходимо формирование значительной выборки наиболее важных генов человека для включения в исследование. Необходим объективно обоснованный выбор различных групп населения, имеющих признак, для которого будет устанавливаться связь с группами полиморфных макромолекул. Необходимо формирование больших баз данных, детально описывающих состояние здоровья, семейный и трудовой анамнез, учитывающих другие существенные признаки индивидуумов, в том числе доступные для новых протеомных и биочиповых технологий. Классическое клиническое описание пациента, отражающее интегральное, зависящее от взаимодействия генома и среды, состояние пациента при этом дополняется другими важными, ранее не оцениваемыми интегральными параметрами – количественным и качественным спектром белков и их функциональной (каталитической) активностью.

Для решения задачи необходимо использование новых высокопроизводительных методов анализа биомакромолекул. Понадобится также внедрение и совершенствование существующих методов, применимых для поиска новых полиморфных участков генома.

Необходимо будет провести многопараметрический математический анализ баз данных, описывающих состояние здоровья испытуемых, в сопоставлении с данными о наборе их полиморфных молекул и факторами среды.

Многомерный статистический анализ обширных баз данных позволит компенсировать недостаток знаний о функциональных взаимосвязях продуктов полиморфных генов. Ожидается, что будут установлены связи между генотипами, их фенотипическими проявлениями и индивидуальной предрасположенностью к заболеваниям или же, напротив, повышенной устойчивостью к неблагоприятным воздействиям среды. Прогнозируется также и создание математических моделей, позволяющих на качественном и количественном уровнях моделировать динамику проявления взаимосвязей продуктов полиморфных генов.

Для эффективного выполнения проекта, помимо привлечения существующих высокопроизводительных технологий детекционного анализа биомакромолекул, потребуется разработка новых высокопроизводительных технологий скринингового анализа биомакромолекул. Это позволит выявить не описанные к настоящему моменту полиморфные участки генома, влияющие на функциональные резервы организма. Одним из наиболее перспективных решений данной задачи является масс спектрометрия, теоретически-позволяющая определять массы фрагментов макромолекул с точностью до тысячных массы атома углерода. «Взвешивание» ПЦР продукта участка исследуемого гена даст возможность быстро и однозначно определять факт изменения последовательности. Дальнейшее определение конкретной последовательности может быть также проведено методами масс-спектрометрии.

В качестве основных технологий генотипирования в проекте предполагается использовать три:

1. Высокопроизводительный капиллярный электрофорез;

2. Масс-спектрометрическая идентификация однонуклеотидных замен путем измерения масс продуктов реакций достройки олигонуклеотидов;

3. Технология нанореакторной мульти ПЦР амплификации.

Первые две из перечисленных технологий уже используются для генотипирования как за рубежом, так и в России. Их внедрение не требует больших затрат, так как участники проекта имеют в своём распоряжении наиболее дорогостоящие компоненты аналитических систем.

Технология нанореакторной мульти ПЦР амплификации является новой и демонстрирует большие потенциальные возможности для высокопризводительного сиквенирования. С использованием данной технологии при определении последовательностей геномов микроорганизмов была достигнута скорость чтения до 30.000.000 пар оснований в день. Авторы технологии декларируют потенциальную возможность полного сиквенирования индивидуального генома человека в течение одного дня, что революционизирует область и позволяет проводить сопоставления полной последовательности генома с его фенотипическими проявлениями для каждого конкретного человека. Освоение данной технологии на начальных этапах её развития позволит быстро и эффективно включить её в состав базовых технологических приемов высокопроизводительного анализа генов.

Развитие технологической платформы для определения индивидуального функционального резерва организма и его биомедицинского статуса, делает необходимым разработку алгоритмов и программного обеспечения для сопоставления генетических полиморфизмов и их фенотипических проявлений.

В дополнение к подходам, направленным на выявление структуры нуклеиновых кислот, в рамках настоящего проекта будут использованы и усовершенствованы методы высокопроизводительного анализа белковых молекул как на уровне целого генома (протеомика), так и на уровне проявления их ферментативной активности. Эти методы будут основаны на использовании масс-спектрометрии и унифицированных сенсорных матриц и наносенсоров для определения активности ферментов. В сочетании с уже описанными методами современной геномики они обеспечат создание мощной научно-технической платформы для выявления и оценки вероятности проявления рисков развития социально-значимых болезней и способов их минимизации.

Реализация проекта предусматривает формирование единой системы, начинающейся с медицинского учреждения, где у пациента берется кровь для анализа и врач заполняет компьютеризированную карту, содержащую возможно полную информацию о пациенте и его здоровье. Образцу крови, в строгом соответствии с протоколом, должен присваиваться индивидуальный номер. В дальнейшем, образец используется в исследовании только под кодовым номером. Соответствие номера конкретному человеку остается известным только лечащему врачу и пациенту. Далее пробирки с кровью и соответствующими им электронными картами передаются в центр генотипирования, где выделенная из крови ДНК анализируется, а выявленные полиморфизмы и информация их электронных карт заносятся в единую базу данных. После частичного использования пробы поступают на хранение в роботизированное низкотемпературное хранилище для возможного последующего использования. Таким образом, будут формироваться базы данных, содержащие генетическую информацию, полученную от пациентов, объединенных по избранному клинико-фенотипическому принципу и информацию о соответствующих клинических проявлениях. Анализ этих баз даст возможность выявить связи сочетаний групп полиморфизмов с определенными клиническими синдромами, что послужит основой для создания новых, экономически эффективных, доступных технологий определения индивидуального функционального резерва организма и предрасположенности к определенным видам деятельности и заболеваниям. Статистическая обработка полученных результатов будет выполненна с помощью лицензионных версий стандартных пакетов прикладных статистических программ, а также с помощью специального разработанного программного обеспечения.

2. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова является образовательно-научным учреждением и в своей деятельности опирается на документы Министерства образования и науки РФ. Министерство образования и науки Российской Федерации, основываясь на программе Правительства Российской Федерации, ставит пять основных стратегических целей на 2007–2009 годы, в связи с которыми формируются тактические задачи.

Основные стратегические цели это:

1. Обеспечение доступности качественного образования для всех слоев населения;

2. Обеспечение потребностей экономики и социальной сферы в профессиональных кадрах;

3. Создание условий для активного включения молодежи в социально-экономическую жизнь общества;

4. Создание условий для развития и эффективного использования научно-технического потенциала;

5. Создание условий для активизации инновационной деятельности.

Реализация целевой программы МГУ «Изучение молекулярного полиморфизма генома населения России, многофакторный математический анализ разнообразия биомакромолекул с целью определения индивидуального функционального резерва организма» отвечает всем поставленным стратегическим целям.

Программа является комплексной в её реализацию будут вовлекаться как студенты, так и молодые специалисты. Реализация программы будет способствовать закреплению молодых кадров в сфере науки и образования. Реализация программы будет способствовать развитию и эффективному использованию научного потенциала МГУ и учебно-научных организаций соисполнителей программы. Реализация программы будет способствовать значительной активизации инновационной деятельности в предметной области программы.

Реализация программы позволит решать тактические задачи, ставящиеся в соответствии со стратегическими целями.

За счет вовлечения в реализацию программы профессорско-преподавательских кадров и развития научно-учебной инфраструктуры МГУ будут реализовываться тактические задачи 1.1, 1.2, 1.4, 2.2 и 3.3 (здесь и далее номера задач по тексту доклада Министерства образования и науки РФ о результатах и основных направлениях деятельности на 2007-2009 гг. в редакции апреля 2006 г.).

Участие студентов и аспирантов в реализации проекта будет способствовать приведению образования в соответствие с потребностями биотехнологического рынка и перспективами развития экономики – тактическая задача 2.1, 2.3, 2.5

Реализация программы непосредственно связана с реализацией стратегичесой цели создание условий для развития и эффективного использования научно-технического потенциала.

Реализация программы способствует повышению эффективности функционирования сферы науки и технологий на основе оптимизации сети государственных научных организаций, концентрации ресурсов на приоритетных направлениях развития науки, технологий и техники – тактическая задача 4.1. Решение этой задачи должно обеспечить повышение результативности научных исследований и разработок, эффективное использование бюджетных средств, их концентрацию на реализации на конкурсной основе перспективных программ и проектов в рамках приоритетных направлений развития науки, технологий.

В МГУ работает целый ряд выдающихся ученых, имеющих свои научные школы. Их участие в проекте будет способствовать сохранению и поддержке ведущих научных школ, содействию воспроизводству и повышению качества кадрового потенциала, включая подготовку кадров высшей квалификации – тактическая задача 4.2. Решение данной задачи будет способствовать созданию условий и необходимых стимулов для формирования нового поколения высококвалифицированных кадров и их закрепления в науке, воспроизводству перспективного научно-технологического задела и поддержанию научного приоритета России в фундаментальных исследованиях мирового уровня, проводимых академическими и вузовскими исследовательскими коллективами, а также научными центрами. Прямая бюджетная поддержка научных учреждений и вузов, имеющих научные школы мирового значения и выдающихся ученых, позволяет сочетать сохранение традиций научных школ и необходимость стимулирования развития новых направлений в научно-исследовательской деятельности в соответствии с изменяющимися приоритетами.

Реализация целевой программы подразумевает широкую интеграцию образовательной и научной деятельности, развитие вузовской науки и создание научно-образовательных центров – задача 4.3. Реализация этой задачи направлена на интеграцию науки и образования в целях обеспечения высокого уровня подготовки специалистов, конкурентоспособных на современном и перспективных рынках труда, привлечение молодежи в сферу науки, интенсификацию развития и использования научного потенциала высшей школы в интересах экономического и социального прогресса. Это будет способствовать устранению искусственных барьеров между наукой и образованием, повышению эффективности потенциала образования и науки за счет их взаимного обогащения.

Реализация программы предусматривает развитие материально-технической базы фундаментальной и прикладной науки, включая обеспечение современным оборудованием, приборами и материалами, совершенствование инфраструктуры функционирования научных организаций – задача 4.4. Решение этой задачи направлено на обновление приборной и экспериментальной базы науки, распространение и развитие информационных и коммуникационных технологий в данной сфере, содержание и обеспечение деятельности особо ценных объектов науки, создание социально-бытовых условий для осуществления научно-технической деятельности.

Реализация программы способствует созданию условий для активизации инновационной деятельности, что отвечает стратегическим целям развития страны “Обеспечение высоких темпов устойчивого экономического роста” и “Создание потенциала для будущего развития”. Инновационная активность является ключевым фактором динамичного развития и конкурентоспособности современной экономики.

Разрабатываемые в ходе реализации проблеммы имеют высокий потенциал в плане их последующего использования в различных отраслях. Реализация программы способствует созданию условий для повышения инновационной активности – задача 5.1. Решение данной задачи будет способствовать осуществлению необходимых структурных преобразований и созданию новых рабочих мест для высококвалифицированных специалистов.

В ходе реализации программы будут созданы предпосылки для привлечения негосударственных инвестиций в сферу одного из значимых инновационных проектов государственного значения – задачи 5.2. и 5.4. Результаты реализации программы представляют интерес для государственных и негосударственных учреждений здравоохранения, страховых компаний и отраслей экономики, требующих отбора кадров с повышенными требованиями к устойчивости к профессиональным факторам риска. Ожидаемое частно-государственное партнерство в реализации программы позволит эффективнее использовать бюджетные средства, привлечь частные инвестиции и теснее увязать развитие научных исследований и разработок с потребностями реального сектора экономики.

Целевая программа МГУ по своему предметному содержанию не повторяет существующих бюджетных целевых программ Минобрнауки и др. потенциально-заинтересованных Министерств и ведомств. Программа имеет комплексный характер, за счет чего соответствует всем стратегическим целям ставящимся в докладе Министерства образования и науки Российской Федерации о результатах и основных направлениях деятельности на 2007–2009 годы.

Основная предметная цель программы состоит в разработке технологической платформы, опирающейся на высокопроизводительные методы изучения полиморфизма биомакромолекул и многофакторный математический анализ получаемой биомедицинской информации, позволяющей на основе индивидуальных особенностей человека определять функциональный резерв его организма и связанные с ним профессиональные и медицинские рекомендации.

Использование в рамках программы мультидисциплинарного подхода с привлечением усилий специалистов в таких областях как молекулярная биология, биохимия, химия, математика, а также врачей позволит выделить среди известных полиморфизмов наиболее значимые.

Значимые полиморфизмы будут отбираться по следующим критериям: ген должен кодировать белок, выполняющий известную значимую функцию; существующие научные работы, выполненные рядом исследователей, должны подтверждать, что данный полиморфизм способен влиять на значимый параметр; данный полиморфизм должен встречаться в Российских популяциях; продукт гена должен участвовать в реализации системного эффекта.

Будет выполнен отбор однородных по заданному клинико-фенотипическому признаку выборок с целью поиска в этих выборках групп полиморфизмов, показывающих корреляцию с заданным признаком.

Будет проведено наиболее полное описание каждого члена выборки по всем доступным лабораторным, инструментальным и клинически интегральным параметрам.

Будут собраны соответствующие выборкам коллекции крови для проведения анализа генетического полиморфизма..

Будет разработана единая платформа программного обеспечения для сбора выборок, последующего сопоставления с проанализированными полиморфизмами, а также выполнения непараметрического статистического анализа для установления устойчивых связей между группами полиморфизмов и группами признаков.

Будет сформирована приборная база для высокопроизводительного анализа полиморфизмов доступными на сегодняшний день высокопроизводительными методами.

Будет выполнена статистическая обработка полученных результатов с помощью разработанного программного обеспечения.

Для снижения себестоимости анализа будет разработана технология адаптации масс-спектрометрического анализа высокопроизводительной, экономически эффективной детекции SNP для выявления известных полиморфизмов.

Для поиска новых полиморфизмов будет разработана технология адаптации масс-спектрометрического анализа с высокопроизводительным, экономически эффективным определением массы продуктов ПЦР с пределами чувствительности в диапазоне 200-400 пар оснований.

Будут разработаны унифицированные сенсорные матрицы для определения активности ферментов, если в соответствующих генах или их регуляторных элементах будут выявлены мутации.

Будут разработаны рекомендации по проведению генодиагностики заболеваний являющихся проявлением генетического полиморфизма.

Будут разработаны системы для упрощенной детекции значимых наборов полиморфизмов, основанные на результатах, полученных в ходе выполнения проекта.

Будут разработаны ферментные биочипы и технология их производства для определения функционального статуса исполнительных систем организма.

Будет создана высокопроизводительная инструментально-методическая инфраструктура, позволяющая использовать в медицинской практике молекулярные методы, ориентированные на индивидуальный подход к профилактике, диагностике и лечению;

Будут разработаны современные информационные технологии, оптимизирующие процесс сбора и дальнейшего многопараметрического математического анализа накапливаемой информации по молекулярному полиморфизму и фенотипическим проявлениям этих полиморфизмов: результатам клинико-лабораторных и физикальных методов обследования;

Будет проведено обследование больших групп людей, объединенных по пато-фенотипическим признакам, вероятных носителей неблагоприятных генотипов и создание базы данных по выявленным молекулярным полиморфизмам и их сочетаниям с фенотипическими признаками..

Выполнение программных мероприятий будет проходить с учетом среднесрочного бюджетирования в соответствии с положением Концепции реформирования бюджетного процесса в Российской Федерации в 2004-2006 годах, одобренной постановлением Правительства Российской Федерации от 22.05. 2004 г. № 249.

Программа направлена на выполнение основных функций Московского государственного университета. Программные мероприятия расчитаны на период 2007-2009 годов. Уточнения мероприятий будет проходить ежегодно в соответствии с принципами среднесрочного бюджетирования, корректировка целевых показателей – по истечению трехлетнего цикла.

3. ПЕРЕЧЕНЬ И ОПИСАНИЕ ПРОГРАМНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Основной целью программы является создание технологий, позволяющих определять индивидуальный функциональный резерв организма и предрасположенности к определенным видам деятельности и заболеваниям, а также создание и развитие инфраструктур, в том числе за счет их обеспечения необходимым научным оборудованием.

На начальных этапах реализации программы её целью является создание научно-технического задела в области создания новых технологий, позволяющих на основе генотипирования, определять индивидуальный функциональный резерв организма, предрасположенность к определенным видам деятельности и заболеваний.

Мероприятие 1. Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера и прикладные разработки, обеспечивающие научно-технический задел в области создания новой технологической платформы.

Сроки выполнения мероприятия 1: I квартал 2007 года – IV квартал 2009 года.

Исследования в рамках программы будут сфокусированы на исполнительных системах организма, имеющих наибольшее значение в определении функционального резерва организма. На начальных этапах исследование будет сконцентрировано на системах регуляции давления, липидного обмена и системы обеспечения гомеостаза. Функциональный резерв этих исполнительных систем организма имеет наибольшее значение при определении устойчивости организма к нагрузкам и определении вероятности развития заболеваний сердечно-сосудистой системы. Эти же исполнительные системы участвуют в патогенезе практически любого заболевания – не существует ни одной патологии, в которой нет сердечно-сосудистого компонента. Эти исполнительные системы принимают участие в патогенезе любых заболеваний и их состояние крайне важно для оценки функционального резерва организма.

Целесообразно основное внимание в проекте уделить генам, кодирующим белки, влияющие на артериальное давление, липидный обмен и свертывание крови.

Кроме этих основных полиморфизмов в данное исследование будут вовлечены полиморфизмы генов, связанных с пролиферацией (актуально для онкологии, ангиогенеза и репарации), с фармакочувствительностью (белки, взаимодействующие с лекарствами в здоровом организме взаимодействуют со сходными по структуре эндогенными соединениями, знания о чувствительности к фармакотерапии – дополнительный фактор при выборе генетически-обоснованной терапии). В исследование могут включаться полиморфизмы генов других систем, по данным существующих исследований, коррелирующие с развитием исследуемых заболеваний..

Помимо распостраненных классических методов обследования пациентов в данном проекте будут использованы и современные протеомные, биосенсорные и нанобио- технологии. Созданные с использованием этих современных подходов биоаналитические системы обеспечат определение качественного и количественного спектра белков биологических жидкостей и определение необходимой ферментативной активности в биологических жидкостях человека. Несмотря на сильные изменения данных показателей в зависимости от внешних условий и текущего состояния организма, возможно обнаружение устойчивых связей между данными показателями и развитием отдельных заболеваний.

В рамках мероприятия 1 будут усовершенствованы существующие информационно-вычислительные технологий, позволяющие оптимизировать процесс сбора и дальнейшего многопараметрического математического анализа накапливаемой информации по молекулярному полиморфизму и фенотипическим проявлениям этих полиморфизмов, а также позволяющие на качественном и количественном уровне моделировать динамику взаимодействий всех компонентов получаемых регуляторных сетей.

В этой части программы предусматривается проведение обследования больших групп людей, объединенных по пато-фенотипическим признакам, вероятных носителей неблагоприятных генотипов и создание базы данных по выявленным молекулярным полиморфизмам и их сочетаниям с фенотипическими признаками.

Собранные и клинико-фенотипически охарактеризованные коллекции ДНК будут генотипированы по наиболее важным генам. Объединенные данные гено- и фено- типирования в форме баз данных будут подготовлены к дальнейшему анализу.

Мероприятие 2. Развитие приборной базы в целях опережающего развития материальной базы научных исследований.

Сроки выполнения мероприятия 2: I квартал 2007 года – IV квартал 2009 года.

Реализация проекта невозможна без поддержания и развития приборной базы. Для успешной реализации проекта, на его начальных стадиях необходимо приобретение дорогостоящих, аналитических систем, обеспечивающих высокую производительность, необходимую для выполнения сотен тысяч и даже миллионов аналитических операций в год. Одной из целей программы является опережающее развитие материальной базы научных исследований, необходимое для поддержания научного и учебного потенциала на мировом уровне. Для этого будет создан генно-диагностический центр МГУ, с необходимой инфраструктурой, техническими и информационно вычислительными средствами, позволяющими использовать в практике молекулярные методы, для индивидуального определения подверженности профессиональным и средовым факторам риска.

Мероприятие 3. Научно-организационное, научно-методическое и кадровое обеспечение подготовки научных кадров по приоритетным направлениям науки и высоких технологий для инновационной экономики.

Сроки выполнения мероприятия 3: I квартал 2007 года – IV квартал 2009 года.

Вовлечение в реализацию проекта молодых исследователей на ранних этапах их научного развития позволит, за счет своевременной их ориентации, направлять их деятельность в русло наиболее актуальных и социально-востребованных проблем, что при реализации ряда других условий позволяет решить вопрос намечающегося дефицита научных кадров, необходимых для развития инновационной экономики. Поддержка работы научных школ выдающихся ученых является дополнительным и весомым фактором подготовки молодых, востребованных специалистов.

Мероприятие 4. Проведение опытно-конструкторских работ, направленных на создание новой технологической платформы и ее внедрение в практику.

Сроки выполнения мероприятия 4: I квартал 2007 года – IV квартал 2009 года.

Для адекватной интерпретации полученных массивов данных, содержащих набор полиморфизмов индивидуума в сочетании с их клиническими, фенотипическими, протеомными и другими значимыми проявлениями необходима разработка удобной базы данных и математического аппарата для её статистического анализа.

На основании информации, которая будет получена в результате обработки баз данных, будут выявлены значимые сочетания полиморфизмов и значимые сочетания, концентрации и активности белков в биологических жидкостях, для которых будут разрабатываться упрощенные, экономически эффективные методы их детекции (наборы для ДНК-диагностики, иммуноферментные панели, биочипы и др.).

Важной задачей будет создание новых подходов к адаптации метода масс-спектрометрии для проведения генетических скрининговых исследований как для определения известных полиморфизмов, так и для поиска неизвестных изменений последовательности ДНК. Метод масс-спектрометрии пригоден для выполнения упомянутых задач, но существующие на данный момент ограничения не позволяют сделать его широко используемым и высокопроизводительным. В рамках данной программы ставится задача повышения производительности метода. На основе первичного статистического анализа баз данных будет разработан план дальнейших генетических скрининговых исследований с целью повышения эффективности использования метода масс-спектрометрии.

4. ОПИСАНИЕ ОЖИДАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ И ЦЕЛЕВЫЕ ИНДИКАТОРЫ – ИЗМЕРЯЕМЫЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ И ХОДА РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ПО ГОДАМ

В ходе выполнения программы будут получены следующие результаты:

1. Создан и внедрен в практику новый подход для выявления индивидуального функционального резерва организма и предрасположенности к определенным видам деятельности и заболеваниям, опирающегося на анализ молекулярного полиморфизма;

2. Создана новая высокотехнологичная организация (генно-диагностический центр МГУ на базе строящегося Медицинского Центра и Клиники Факультета фундаментальной медицины МГУ);

3. Создана единая база, содержащей базы данных с первичной информацией по соответствию встречающихся в российской популяции генотипов фенотипу носителей и соответствующую ей и доступную для последующего анализа коллекцию ДНК.

Основной целевым индикатором программы является «Создание системы генотипирования человека и выявления на основе генотипирования индивидуального функционального резерва человека для учета его индивидуальных генетических особенностей в интересах профессиональной ориентации и здравоохранения»

Показателями достижения целевого индикатора программы является охват профессиональных видов деятельности, связанных с выраженной профессиональной вредностью и охват исполнительных систем организма, функциональный резерв которых значим для профессиональной деятельности и охраны здоровья. Значения данного показателя по годам представлены в таблице 1.

Таблица 1. Значения показателей достижения целевого индикатора программы по годам.

Целевой показатель	Уровень стрем-ления, %	Значения индикатора, единиц
		2007 г		2008 г		2009 г
		БДО	БДО+ БПО	БДО	БДО+ БПО	БДО	БДО+ БПО
Число состояний (профессиональная деятельность или заболевание) для которых установлены пригодные для диагностики сочетания полиморфизмов, пригодные для определения индивидуальной предрасположенности	100%	0	0	5	15	10	30

Значение показателя в таблице – абсолютное число состояний для которых установленны пригодные для диагностики, сочетания полиморфизмов биомакромолекул коррелирующие с развитием определенных состояний организма под действием факторов внешней среды.

Значение показателей ожидаемых результатов реализации программы на среднесрочную перспективу (2007-2009 годы) представлены в таблице № 2.

Таблица 2. Значение показателей ожидаемых результатов реализации программы.

Показатели

2007 г

2008 г

2009 г

БДО

БДО+

БПО

БДО

БДО+

БПО

БДО

БДО+

БПО

Величина предотвращен-ных потерь

(млн.рублей)

2.Степень сокращения потерь в %

3.Увеличение охвата заинтересован-ного населения новыми методами диагностики (тыс. чел.)

1,5

2,5

120

20,0

100

50,0

300

По предварительным оценкам, при внедрении предлагаемых разработок в практику должны быть достигнуты следующие показатели эффективности реализации программы:

Таблица 3. Показатели социально-экономической эффективности реализации программы:

Снижение затрат здравоохранения за счет повышения адекватности лечения и повышения эффективности профилактических мероприятий к 2010 году (млн.руб./год)	5 000
Вклад в прирост числа инновационно активных организаций в 2010 году	1
Сохранение рабочих мест в сфере науки и образования для квалифицированных специалистов (человек)	500
Создание новых рабочих мест в сфере науки и образования для квалифицированных специалистов (человек)	50
Участие молодых специалистов в реализации программы (человек)	150
Уровень вовлечения в хозяйственный оборот результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в 2010 году (разработок)	15-20

Программа предусматривает два блока мероприятий "Генерация знаний" (Мероприятия 1-3) и "Развитие технологий" (Мероприятие 4). Для объективизации контроля хода выполнения программы устанавливаются индикативные численные показатели, отражающие выполнение программных мероприятий.

Индикативные показатели по мероприятию 1.

И_1.1. Количество проблемно-ориентированных поисковых исследований фундаментального характера, выполненных на мировом уровне, по приоритетным направлениям научно-технологического развития (единиц).

И_1.2. Количество публикаций, содержащих информацию о результатах интеллектуальной деятельности, полученных в рамках выполнения проектов научно-исследовательских работ (штук).

И_1.3. Количество диссертаций на соискание ученых степеней, защищенных в рамках выполнения проектов научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям научно-технологического развития (штук).

И_1.4. Обновление парка оборудования (по данным бухгалтерского учета, процентов к уровню 2006 года).

Мероприятие 2. Развитие приборной базы в целях опережающего развития материальной базы научных исследований.

Индикативные показатели по мероприятию 2.

И_2.1. Доля внебюджетных средств для приобретения современного оборудования научными и образовательными организациями (процентов к уровню 2005 года).

Мероприятие 3. Научно-организационное, научно-методическое и кадровое обеспечение подготовки научных кадров по приоритетным направлениям науки и высоких технологий для инновационной экономики.

Индикативные показатели по мероприятию 3.

И_3.1. Повышение качества программ высшего и послевузовского профессионального образования по прорывным направлениям научно-технологического развития (количество обновленных программ).

И_3.2. Переподготовка специалистов по передовым направлениям фундаментальных исследований (количество подготовленных специалистов с нарастающим итогом).

И_3.3. Конкурсный отбор научно-исследовательских работ студентов (количество работ).

Мероприятие 4. Проведение опытно-конструкторских работ, направленных на создание новой технологической платформы и ее внедрение в практику.

Индикативные показатели по мероприятию 4.

Т_4.1. Количество разработанных технологий, соответствующих или превосходящих мировой уровень (единиц).

Т_4.2. Количество патентов, на результаты интеллектуальной деятельности, полученные в рамках выполнения проектов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (штук).

Т_4.3. Количество диссертаций на соискание ученых степеней, защищенных в рамках выполнения опытно-конструкторских работ (штук).

Таблица 4. Значения индикативных показателей (нарастающим итогом).

Индикативный показатель	2007 г.	2008 г.	2009 г.
Мероприятие 1
И_1.1.	10	15	20
И_1.2.	10	20	35
И_1.3.	0	5	15
И_1.4.	40%	50%	60%
Мероприятие 2
И_2.1.	10%	15%	20%
Мероприятие 3
И_3.1.	4	8	12
И_3.2.	50	100	150
И_3.3.	5	10	15
Мероприятие 4
Т_4.1.	-	3	6
Т_4.2.	-	10	20
Т_4.3.	-	2	4

5. СРОК РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Программа рассчитана на 3 года (2007-2009 гг.), с возможностью последующего продления, с учетом достигнутых результатов.

6. СОЦИАЛЬНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ

Использование новых диагностических систем, основанных на анализе полиморфизма генома человека, имеет отраслевой характер. В развитии данного направления заинтересованы большие группы населения РФ. Основные сегменты рынка представлены следующим образом:

- лабораторная диагностика генетически-обусловленных заболеваний человека и определение функционального резерва организма в целях определения устойчивости к профессиональным факторам риска - МЗСР РФ (за счет реализации основной задачи проекта);

- идентификация личности и медико-генетический анализ, а также типирование совместимости донорских тканей при трансплантации органов и клеток - МЮ РФ, МЧС РФ, МСЗ РФ (за счет создания новых экономически эффективных технологий детекции полиморфизмов)

Реализуемость проекта

Предлагаемый проект ставит реальные задачи, которые возможно решить за срок выполнения проекта. При реализации проекта будет использован значительный существующий задел, использоваться мощная существующая и развивающаяся материально-техническая база МГУ.

Московский государственный университет обладает высоким кадровым потенциалом, который будет направлен на реализацию представленного проекта. И значительным опытом в реализации НИР и НИОКР в рамках проектов: Национальной технологической базы, Федеральных целевых научно-технических программ, Федеральных целевых программ, договоров с Министерством здравоохранения РФ, научных проектов программы «Государственная поддержка ведущих научных школ Российской Федерации», инициативных проектов РФФИ.

При запланированном по объемам и срокам финансировании и стабильной экономической ситуации в стране риски неисполнения проекта отсутствуют.

Реализация Программы обеспечит сбалансированное решение двух основных задач: создание передовых технологий, для определения индивидуальных особенностей человека, связанных с его молекулярным полиморфизмом для адекватного выбора профессиональных видов деятельности и профилактики развития заболеваний, связанных со снижением функционального резерва организма; и поддержание и развитие среды генерации знаний и инновационной деятельности в широком диапазоне предметных областей (биохимия, молекулярная биология, физика, математика и медицина).

Благодаря этому реализация Программы позволит создать предпосылки развития и повышения эффективности научно-технологического потенциала.

Реализация программных мероприятий, кроме основной задачи, будет способствовать развитию ведущих научных школ, сохранению рабочих мест в сфере науки для высококвалифицированных специалистов, привлечению к проведению исследований молодых специалистов. Реализация программы будет способствовать повышению уровня использования результатов научных исследований для разработки технологий, повышению уровня коммерциализации разрабатываемых технологий, созданию передовых технологий с высоким потенциалом распространения в лабораторной практике, а также потенциально, приросту объемов производства высокотехнологичной продукции за счет внедрения разработанных передовых технологий.

Реализация предусмотренных Программой мероприятий обеспечит достижение следующих положительных эффектов:

на макроуровне - увеличение вклада в прирост валового внутреннего продукта, повышение эффективности предприятий за счет технологического перевооружения, опережающего роста производства и продаж инновационной продукции, повышение удельного веса наукоемкой продукции российского производства, снижение энергоемкости валового внутреннего продукта;

на микроуровне – создание и развитие инновационно активных предприятий, рост капитализации предприятий за счет интеллектуальной собственности, повышение интереса предприятий к инновациям, улучшение финансового состояния и повышение эффективности деятельности организаций научно-технической сферы, сохранение и поступательное развитие их инновационного потенциала, увеличение доли нематериальных активов, находящихся в хозяйственном обороте, укрепление связей и расширение взаимовыгодного сотрудничества между наукой, образованием и производством;

в сфере инновационного развития - обеспечение разработки новых передовых технологий, сокращение сроков их освоения, активизация инновационно-технологического обмена между предприятиями, сохранение уникального научно-исследовательского оборудования, обеспечение эффективной защиты прав на результаты интеллектуальной деятельности;

в социально-экономической сфере, в науке и образовании - повышение спроса на квалифицированные научно-технические кадры, оптимизация их возрастной структуры, повышение уровня доходов работников научно-технической сферы, сохранение рабочих мест в этой сфере, предотвращение оттока научно-технических кадров в другие страны, сохранение и развитие системы подготовки квалифицированных научно-технических кадров, расширение возможностей профессиональной самореализации молодежи;

в бюджетной сфере - концентрация бюджетных ресурсов для поддержки инновационной деятельности, повышение прозрачности и результативности бюджетных расходов по инновационной тематике, сокращение числа бюджетных научных организаций.

в медицине – выполнение задач программы даст медицине принципиально новый инструмент для генетической оценки функционального резерва разных исполнительных систем организма. Эти знания позволят объективно и обоснованно выделять группы населения с повышенным риском развития того или иного заболевания и группы населения с повышенным функциональным резервом организма, что позволит снизить затраты на лечение за счет индивидуально-обоснованных профилактических мероприятий. Кроме того, данный подход даст возможность заблаговременного определения профессиональной непригодности по состоянию здоровья, что позволит снизить затраты, связанные с лечением профессиональных заболеваний. Использование разрабатываемого подхода даст возможность человеку выбирать образ жизни и профессию, адекватные его возможностям..

В целом реализация Программы обеспечит повышение инновационной активности субъектов экономической деятельности, создание необходимой инновационной инфраструктуры, развитие научно-технического и технологического потенциала отечественной экономики, что позволит повысить его эффективность и создать необходимые предпосылки для дальнейшего научно-технического прогресса и улучшения структуры российской экономики.

Риски реализации программы

Экономическая ситуация в стране, нестабильный уровень инфляции теоретически могут повлиять на выполнение проекта в связи с тем, что при его реализации не удастся отказаться от приобретения импортных реактивов и оборудования и есть вероятность увеличения рублевого эквивалента их стоимости.

Появление на международном рынке конкурирующей продукции в силу относительно низкой себестоимости отечественных разработок маловероятно. Кроме того, зарубежные разработки в области генодиагностики, как правило, не ориентированы на использование в Российской популяции и поэтому не могут быть исчерпывающими.

В связи с этим риск неисполнения оценивается как минимальный.

Для минимизации риска предусматриваются следующие меры:

Вид риска	Вероятность	Меры по преодолению
Технический	5%	Дублирование, параллельное тестирование и прогнозирование наиболее уязвимых участков опытно-конструкторских и экспериментальных разработок. Создание альтернативных проектов реализации технических разработок и, в соответствии с возможностями производства, в освоении результатов разработок.
Производственный	5%	Детальная разработка каждого технологического участка производства, автоматизация процесса, создание запасов реактивов и расходуемых материалов
Контрактный	5%	Выбор коммерческих партнеров на основании изучения их поведения и опыта в реализации подобных проектов. Подключение нескольких партнеров и использование таких элементов как финансовый и товарный кредиты, страхование контрактов и аккредитивов.

7. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСХОДОВАНИЯ БЮДЖЕТНЫХ СРЕДСТВ

Эффективность расходования бюджетных средств может быть оценена через достижение показателей достижения цели. Численные показатели реализации цели оформлены в виде индикативных показателей и приведены в 4 разделе программы.

Объемы финансирования, запланированные программой, позволят существенно ускорить сроки разработки современных диагностических подходов, основанных на анализе полиморфизма биомакромолекул для определения функионального резерва организма и при их внедрении в практику значительно сократить потери связанные с факторами профессиональной вредности и недостаточными профилактическими мероприятиями.

Соотношение затраты/выгоды при внедрении разрабатываемых диагностических подходов в практику составит 1:20.

Оценка эффективности расходования бюджетных средств на реализацию программы (отношение величины соответствующих бюджетов к целевому индикатору) будет осуществляться по годам в течение всего срока ее реализации.

2007 год		2008 год		2009 год
БДО	БДО+БПО	БДО	БДО+БПО	БДО	БДО+БПО
400,00	1863,63	420,00	1217,40	450,00	1247,40

8. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГРАММЫ

Методика оценки показателей эффективности будет базироваться на решении в заданные сроки задач, определенных целевыми индикаторами. В связи с тем, что программа носит характер инновационной научно-исследовательской разработки экономический эффект от ее реализации будет в основном достигнут только после внедрения разрабатываемых технологий в практику. В связи с тем что в Программе значительный объем ресурсов направляется на развитие инновационной инфраструктуры, на обеспечение сохранения и развития среды генерации знаний, позитивный социально-экономический эффект от реализации Программы в значительной степени ожидается уже после завершения ее выполнения.

9. ОБОСНОВАНИЕ ПОТРЕБНОСТЕЙ В НЕОБХОДИМЫХ РЕСУРСАХ

Финансирование программы будет осуществляться за счет средств федерального бюджета, а также с привлечением средств из бюджета МГУ и привлекаемых на конкурсной основе соисполнителей.

Возможность достижения целевых значений существенно зависит от выделения бюджетных ресурсов.

Общий объем затрат на действующие обязательства (БДО) из средств федерального бюджета на реализацию программы на период 2007-2009 гг. составляет: 1270,00 млн. руб. в ценах соответствующих лет, в том числе:

2007 год –400,00 млн. рублей

2008 год – 420,00 млн. рублей

2009 год – 450,00 млн. рублей

При определении ежегодных объемов финансирования применяются индексы- дефляторы Минэкономразвития России.

При определении объемов финансирования принимаемых обязательств в 2007- 2009 годах предусматриваются средства для перечисленных ниже целей.

Выполнение НИОКР по программному мероприятию 1 «Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера и прикладные разработки, обеспечивающие научно-технический задел в области создания новой технологической платформы». В части обеспечения труда научного и инженерно-технического персонала 153,6 млн. рублей (с учетом необходимых налоговых выплат) в год или 460,8 млн. рублей за 3 года выполнения программы. В части обеспечения выполняемых НИОКР расходными материалами и замены износившегося мелкого лабораторного оборудования 76,8 млн. рублей в год или 230,4 млн. рублей за 3 года выполнения программы. В части оплаты расходов, куда входят: оплата коммунальных услуг, услуг связи, командировочные расходы, транспортные услуги, оплата НИОКР, выполняемых соисполнителями 92,2 млн. рублей в год или 276,6 млн. рублей за 3 года выполнения программы. Расходы на обновление и эксплуатацию существующего дорогостоящего оборудования составят около 100 миллионов рублей за 3 года выполнения программы.

Всего по мероприятию 1 – 355,9 млн. рублей в год или 1067,7 млн. рублей за 3 года выполнения программы. Распределение расходов по годам приведено в таблице 5.

Таблица 5. Расходы по мероприятию 1 в млн. рублей.

Статья расхода	2007 г.	2008 г.	2009 г.
Оплата труда	113,36	113,36	113,36
Начисления на фонд оплаты труда (единый социальный налог (взнос))	40,24	40,24	40,24
Приобретение предметов снабжения и расходных материалов	76,8	76,8	76,8
Спецоборудование для научных (экспериментальных) работ	33,30	33,30	33,30
Командировки и служебные разъезды	4,00	4,00	4,00
Оплата услуг сторонних организаций, в т.ч. оплата научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ	80,00	80,00	80,00
Прочие текущие расходы	8,20	8,20	8,20
Итого по году для мероприятия	355,90	355,90	355,90
Всего по мероприятию	1067,70

Создание в рамках программного мероприятия 2 генно-диагностического центра, обеспечение его необходимой инфраструктурой, техническими и информационно- вычислительными средствами, позволяющими использовать в практике молекулярные методы, для индивидуального определения подверженности профессиональным и средовым факторам риска. В части приобретения в 2007 году высопроизводительного оборудования для обеспечения работ по программе (см. Таблица 6) необходимо 806,63 млн. рублей. В 2008-2009 году будут приобретаться расходные материалы к закупленному оборудованию на общую сумму 280,8 млн. рублей. В части обеспечения работы инженерно-технического персонала, занятого обслуживанием оборудования генно-диагностического центра 13,8 млн. рублей в год (с учетом необходимых налоговых выплат) или 41,4 млн. рублей за 3 года выполнения программы. В части оплаты расходов, куда входят: оплата коммунальных услуг, услуг связи, командировочные расходы, транспортные услуги, оплата НИОКР, выполняемых соисполнителями, в 2007 году будет израсходовано 114,9 млн. рублей, в 2008 и 2009 года по 115,6 млн. рублей.

Всего по мероприятию 2 будет израсходовано 1479,537 млн. рублей за 3 года выполнения программы. Распределение расходов по годам приведено в таблице 7.

Таблица 6. Перечень оборудования, необходимого для создания генно-диагностического центра.

Наименование	Цена, млн.руб.	Количество	Общая стоимость, млн. руб.
1. Система подготовки проб Autogen 965	8,62	3	108,66
Реагенты (для 172800 анализов в год) на три года	26,0
Сервисный контракт на два года	1,6
2.Рабочая станция ПЦР Parallabs 350	10,7	3	37,11
Расходные материалы	0,5
Сервисный контракт на два года	1,17
3. Роботизированный манипулятор для жидких образцов Apricot 96 Well.	2,8	2	8,26
Расходные материалы (96/384/1536 plates)	1,33	2	8,26
4. Система подготовки проб для масс-спектрометрии GNSL ProMS.	1,9	2	4,36
Специализированные наконечники Millipore ZipTips	0,28	2	4,36
5. Роботизированная система хранения образцов.	36,0	2	74,14
Специализированные пробирки	1,07	2	74,14
6. Нанореакторный мульти ПЦР амплификатор	33,8	1	49,8
Реагенты	16,0	1	49,8
7. Роботизированный комплекс для высокопроизводительного анализа активности ферментов «Process Analysis and Automation»	26,8	1	26,8
8. Биохимический анализатор для клинических исследований Bayer	5,3	1	10,3
Реагенты	5	1	10,3
9. Система для изготовления сенсорных матриц с ридером	5,3	1	5,3
10. Система микроэлектрофореза ABI 3730	13,2	3	69,3
Набор реагентов	9,9	3	69,3
11. Масс-спектрометрическая система для протеомных исследований	32,7	2	65,4
12. Масс-спектрометрическая система для геномных исследований	34,0	2	68,0
13. Общее лабораторное оборудование и реактивы	75,0		75,0
14. Информационное обеспечение и вычисли-тельные системы	67,0		67,0
15. Модули чистых помещений, площадь 1000 м²	66,0		66,0
16. Синтезатор олигонуклеотидов	4,0	2	8,0
17. Система оценки качества ферментативных сенсорных матриц на основе нанотехнологической платформы «Интегра»	12,0	1	12,0
18. Наносенсорная лабораторная система «ИнтеграСпектра»	22,0	2	44,0
18. Пьезоэлектрическая микроинжекционная система изготовления сенсорных матриц и ДНК чипов	3,6	2	7,2
Всего:			806,63

Таблица 7. Расходы по мероприятию 2 в млн. рублей.

Статья расхода	2007г.	2008 г.	2009 г.
Оплата труда	10,18	10,18	10,18
Начисления на фонд оплаты труда (единый социальный налог (взнос))	3,62	3,62	3,62
Приобретение предметов снабжения и расходных материалов	0,00	0,00	0,00
Спецоборудование для научных (экспериментальных) работ	806,63	140,40	140,40
Командировки и служебные разъезды	2,00	1,30	1,30
Оплата услуг сторонних организаций, в т.ч. оплата научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ	36,30	57,00	57,00
Прочие текущие расходы	78,60	58,60	58,60
Итого по году для мероприятия	937,33	271,10	271,10
Всего по мероприятию	1479,53

Проведение работ по научно-организационному, научно-методическому и кадровому обеспечению подготовки соответствующих квалифицированных специалистов для эксплуатации и развития новой технологической платформы в рамках программного мероприятия 3. В части подготовки и повышения квалификации специалистов 70,0 млн. рублей (с учетом необходимых налоговых выплат) в год или 210 млн. рублей за 3 года выполнения программы. В части проведения научно-организационных и научно-методических мероприятий 18,0 млн. рублей за 3 года выполнения программы.

Всего по мероприятию 3 – 76,5 млн. рублей в год или 229,5 млн. рублей за 3 года выполнения программы. Распределение расходов по годам приведено в таблице 8.

Таблица 8. Расходы по мероприятию 3 в млн. рублей.

Статья расхода	2007 г	2008 г	2009 г
Оплата труда	51,66	51,66	51,66
Начисления на фонд оплаты труда (единый социальный налог (взнос))	18,34	18,34	18,34
Приобретение предметов снабжения и расходных материалов	0,50	0,50	0,50
Командировки и служебные разъезды	1,00	1,00	1,00
Прочие текущие расходы	5,00	5,00	5,00
Итого по году для мероприятия	76,50	76,50	76,50
Всего по мероприятию	229,5

Проведение опытно-конструкторских работ направленных на создание новой технологической платформы и ее внедрение в практику в рамках программного мероприятия 4. В части обеспечения труда научного и инженерно-технического персонала 38,4 млн. рублей (с учетом необходимых налоговых выплат) в год или 115,2 млн. рублей за 3 года выполнения программы. В части обеспечения выполняемых ОКР расходными материалами и замены износившегося мелкого лабораторного оборудования 32,4 млн. рублей в год или 97,2 млн. рублей за 3 года выполнения программы. В части оплаты расходов, куда входят: оплата коммунальных услуг, услуг связи, командировочные расходы, транспортные услуги, оплата ОКР, выполняемых соисполнителями, - 23,1 млн. рублей в год или 69,3 млн. рублей за 3 года выполнения программы. Распределение расходов по года приведено в Таблице 9.

Таблица 9. Расходы по мероприятию 4 в млн. рублей.

Статья расхода	2007 г.	2008 г.	2009 г.
Оплата труда	28,34	28,34	28,34
Начисления на фонд оплаты труда (единый социальный налог (взнос))	10,06	10,06	10,06
Приобретение предметов снабжения и расходных материалов	32,40	32,40	32,40
Командировки и служебные разъезды	1,00	1,00	1,00
Оплата услуг сторонних организаций, в т.ч. оплата научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ	12,00	12,00	12,00
Прочие текущие расходы	10,10	10,10	10,10
Итого по году для мероприятия	93,90	93,90	93,90
Всего по мероприятию	281,7

Всего по мероприятию 4 –93,9 млн. рублей в год или 281,7 млн. рублей за 3 года выполнения программы.

Общий объем затрат на принимаемые обязательства (БПО) составляет 3.058,43 млн. рублей, в том числе по годам:

2007 – 1.463,63 млн.руб.

2008 – 797,40 млн.руб.

2009 – 797,40 млн.руб.

Распределение средств по годам и статьям расхода для всех мероприятий приведено в сводной Таблице 10.

Кроме того, для выполнения проекта будут привлечены внебюджетные средства МГУ в размере 1.120,21 млн.руб., в том числе по годам:

2007 – 316,21 млн. руб.

2008 – 380,00 млн. руб.

2009 – 424,00 млн. руб.

Дополнительным вкладом в реализацию проекта является выделение Московским государственным университетом примерно 400 кв.м. площадей для организуемого в рамках выполнения программы медицинского центра в строящемся в настоящее время на внебюджетные средства медицинском центре МГУ (завершение строительства осень 2007 г.).

№№	Статьи расходов	Мероприятия программы												Всего по статье
		1			2			3			4
		*2007г.*	*2008г.*	*2009г.*	*2007г.*	*2008г.*	*2009г.*	*2007г.*	*2008г.*	*2009г.*	*2007г.*	*2008г.*	*2009г.*
1.	Оплата труда	113,36	113,36	113,36	10,18	10,18	10,18	51,66	51,66	51,66	28,34	28,34	28,34	610,62
2.	Начисления на фонд оплаты труда (единый социальный налог (взнос))	40,24	40,24	40,24	3,62	3,62	3,62	18,34	18,34	18,34	10,06	10,06	10,06	216,78
3.	Приобретение предметов снабжения и расходных материалов	76,8	76,8	76,8	0,00	0,00	0,00	0,50	0,50	0,50	32,40	32,40	32,40	329,10
4.	Спецоборудование для научных (экспериментальных) работ	33,30	33,30	33,30	806,63	140,40	140,40	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	1187,33
5.	Командировки и служебные разъезды	4,00	4,00	4,00	2,00	1,30	1,30	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	22,60
6.	Транспортные услуги	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
7.	Услуги связи	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
8.	Коммунальные услуги	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
9.	Оплата услуг сторонних организаций, в т.ч. оплата научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ	80,00	80,00	80,00	36,30	57,00	57,00	0,00	0,00	0,00	12,00	12,00	12,00	426,30
10.	Оплата текущего ремонта оборудования и инвентаря	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
11.	Оплата текущего ремонта зданий и сооружений	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
12.	Прочие текущие расходы	8,20	8,20	8,20	78,60	58,60	58,60	5,00	5,00	5,00	10,10	10,10	10,10	265,70
Итого по году для отдельного мероприятия		355,90	355,90	355,90	937,33	271,10	271,10	76,50	76,50	76,50	93,90	93,90	93,90
Всего по мероприятию		1067,70			1479,53			229,5			281,7

Целевые индикаторы и показа­тели программы

Риски реализации программы

Итого по году для мероприятия

Итого по году для мероприятия

Итого по году для мероприятия

Итого по году для мероприятия

Целевые индикаторы и показатели программы