W związku z pojawiającymi się zapytaniami dotyczącymi projektu stworzenia Genomicznej Mapy Polski (GMP) poniżej krótko przedstawiamy jego historię, uwarunkowania w jakich powstawał, jego cele oraz sposób i stan realizacji. Zdajemy sobie sprawę, iż GMP jest projektem niezwykłej wagi, stąd nie dziwi nas fakt, że budzi ona duże zainteresowanie mediów. Niestety spora część publikowanych na temat projektu informacji jest nierzetelna i niesprawdzona. Ponieważ nie jesteśmy w stanie udzielać indywidualnych wyjaśnień i wywiadów wszystkim zgłaszającym się do nas dziennikarzom, zdecydowaliśmy się podać do publicznej wiadomości niniejsze informacje.

Dlaczego powstaje Genomiczna Mapa Polski

Wniosek dotyczący stworzenia Genomicznej Mapy Polski, zgłoszony został do konkursu nr 1 w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020; Priorytet IV: Zwiększenie Potencjału Naukowo Badawczego; Działanie 4.2: Rozwój Nowoczesnej Infrastruktury Badawczej Sektora Nauki (Konkurs 1/4.2/2015). Konkurs ten zorganizował Ośrodek Przetwarzania Informacji – Państwowy Instytut Badawczy, a jego celem było wsparcie działań zmierzających do dalszego rozwoju przedsięwzięć wpisanych zgodnie z decyzją Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego na Polską Mapę Drogową Infrastruktury Badawczej (PMDIB). W konkursie mogły zatem uczestniczyć jedynie podmioty, które w wyniku przeprowadzonej wcześniej procedury konkursowej znalazły się na PMDIB wg stanu na dzień 4 sierpnia 2014 roku. Przedsięwzięciem, którego rozwój chcieliśmy wesprzeć w ramach projektu było Europejskie Centrum Bioinformatyki i Genomiki (ECBiG) utworzone przez Instytut Chemii Bioorganicznej PAN oraz Politechnikę Poznańską i wpisane decyzją Ministra na PMDIB jako infrastruktura kluczowa dla rozwoju nauki i gospodarki w Polsce.  

W momencie składania wniosku uważaliśmy, że badania genomiczne są i będą w najbliższych latach jednym z podstawowych elementów decydujących o rozwoju wielu nowych metod i technik stosowanych we współczesnej medycynie (w profilaktyce, diagnostyce i terapii, także tej spersonalizowanej). W naszej opinii, nie ulegało też wątpliwości, że genomika staje się obszarem strategicznym w skali całego świata, stąd należy zadbać o niezależność Polski w tym zakresie. Ponadto przeprowadzone przez nas analizy wykazały że:

• Badania całogenomowe wykonywane w Polsce były znacznie droższe od oferowanych przez duże zagraniczne centra działające na zasadach komercyjnych. Działo się tak, gdyż polskie firmy, które oferowały/oferują tego typu usługi, zwykle występują w roli pośrednika korzystającego z podwykonawców zagranicznych, głównie azjatyckich. Gdy rozpoczynaliśmy tworzenie GMP średnia cena sekwencjonowania i analizy pojedynczego genomu w Polsce wynosiła około 20 000 zł. Dla porównania, centra genomiczne na świecie standardowo wykonywały tego typu analizy za około 6 000 zł. W tamtym momencie cena sekwenatora stosowanego w analizach całogenomowych wynosiła około 50 mln zł.
• Prowadzenie niezależnych badań genomicznych nie ogranicza się do sekwencjonowania genomów, jak często myślą bezpośredni użytkownicy tych technologii. Podstawowym problemem jest stworzenie baz danych oraz odpowiednich narzędzi bioinformatycznych do analizy i wizualizacji danych. Jest to zadanie, któremu sprostać mogą jedynie jednostki badawcze mające doświadczenie w tym zakresie.
• W Polsce nie dysponowaliśmy technologiami pozwalającymi tworzyć własne bezpieczne narzędzia i bazy danych genomicznych. Niezbędna do tego infrastruktura jest na tyle złożona, że tylko kilka ośrodków na świecie może merytorycznie podołać temu wyzwaniu.
• Technologie mające znaleźć zastosowanie w masowych badaniach genomicznych znajdowały się wówczas dopiero we wstępnej fazie rozwoju, stąd istniała i nadal istnieje szansa włączenia się do procesu ich tworzenia. Te państwa, które zrobią to teraz mają szansę na stworzenie własnych niezależnych narzędzi i zasobów genomowych. Pozostałe będą musiały polegać na narzędziach i zasobach zewnętrznych, czyli korzystać z produktów przygotowywanych przez innych. Oznaczało to będzie między innymi całkowite uzależnienie się tych państw od obcych firm w zakresie np. diagnostyki medycznej opartej na genomice i trudno będzie zasypać przepaść technologiczną dzielącą te kraje od wytwórców nowych produktów. Jeszcze gorzej sytuacja będzie się miała z badaniami biomedycznymi, szczególnie z tymi mającymi
• charakter innowacyjny. Niestety fakt ten bardzo rzadko trafia do świadomości użytkowników technologii genomicznych.

Cel projektu

Biorąc pod uwagę powyższe względy uznaliśmy, że podstawowym celem projektu będzie stworzenie narzędzi oraz zasobów bioinformatycznych, umożliwiających polskim naukowcom pełne i równoprawne włączenie się do międzynarodowych badań genomicznych. Dodatkowym efektem powstania infrastruktury powinno być uniezależnienie krajowych ośrodków naukowych, badawczo-rozwojowych i usługowych od firm zagranicznych oraz upowszechnienie w Polsce badań genomicznych poprzez istotne obniżenie ich kosztów. Po przeprowadzeniu szerokich dyskusji zdecydowaliśmy, że w wyniku realizacji projektu powinna powstać tzw. Genomiczna Mapa Polski, czyli krajowa infrastruktura obejmująca następujące zaawansowane narzędzia i zasoby bioinformatyczne: 1. Genom referencyjny (zestaw narzędzi bioinformatycznych i baz danych służących do składania i odczytu pełnych sekwencji genomowych mieszkańców Polski); 2. Baza danych (narzędzie służące do przechowywania i udostępniania heterogenicznych informacji dotyczących osób będących dawcami DNA); 3. Mapa zmienności genetycznej (zestaw narzędzi bioinformatycznych i baz danych służących badaniu zmienności genetycznej populacji zamieszkującej na terenie Polski); 4. Fen Gen (narzędzia bioinformatyczne do analizy powiązań pomiędzy fenotypem a genotypem); 5. Et Gen (narzędzia bioinformatyczne do analizy zmienności genetycznej w obrębie oraz pomiędzy niedużymi populacjami, np. mniejszościami etnicznymi czy populacjami historycznymi).

Z przedstawionych powyżej informacji wynika jasno, że celem projektu nie jest przeprowadzenie badań podstawowych, medycznych czy komercyjnych, lecz stworzenie krajowej infrastruktury bioinformatycznej składającej się z baz danych i narzędzi bioinformatycznych, które umożliwiają prowadzenie w Polsce badań genomicznych. Wytworzona w ten sposób platforma bioinformatyczna ma służyć wszystkim krajowym podmiotom zajmującym się genomiką. Zasady dostępu do platformy uwzględniać będą wszelkie wymagania natury bioetycznej oraz te związane z bezpieczeństwem danych. Dopiero w przyszłości, w ramach kolejnych projektów realizowanych przez specjalistyczne ośrodki medyczne, zbierane będą specyficzne dane genomiczne pozwalające analizować genetyczne uwarunkowania cech fenotypowych mieszkańców Polski, w tym ich podatność na określone choroby. Podobny schemat działania przyjęty został także przez inne, nadal bardzo nieliczne kraje chcące dysponować własnymi zasobami genomicznymi. Doskonałym tego przykładem jest Wielka Brytania. W pierwszym etapie strategii brytyjskiej (projekt UK10K) założono poznanie sekwencji 10 tysięcy genomów, by na ich podstawie stworzyć (i to we współpracy z liderami światowymi w dziedzinie genomiki, w tym i firmą BGI, mającą jeden ze swoich oddziałów w Londynie) odpowiednie narzędzia i bazy danych. Drugi etap, który jest obecnie realizowany w ramach projektu 100 000 Genomes Project, zakłada poznanie sekwencji 100 tysięcy genomów i stworzenie właściwej bazy zasobów genomicznych (dopiero ta baza ma znaczenie strategiczne). Przykład brytyjski obrazuje generalny schemat realizacji prac, których celem jest stworzenie krajowych zasobów genomicznych.  Można w nim wyróżnić dwie zasadnicze fazy. Faza pierwsza polega na tworzeniu narzędzi bioinformatycznych oraz referencyjnych baz danych. Bazy te opisują tło genetyczne danej populacji i nie zawierają powiązań danych genomicznych z konkretnymi osobami. Drugi etap polega na wykorzystaniu stworzonej infrastruktury do wygenerowania specjalistycznych baz danych, służących np. badaniom wybranych jednostek chorobowych. Nie ulega wątpliwości, że realizacja drugiego etapu wymaga precyzyjnych regulacji prawnych odpowiadających zachodzącemu postępowi naukowemu. Realizowany przez nas projekt zmierzający do stworzenia GMP odpowiada pierwszej fazie projektu tworzenia krajowych zasobów genomicznych.

Podstawowe uwarunkowania realizacji projektu

          W wyniku przeprowadzonego konkursu złożony przez nas projekt zatytułowany „Europejskie Centrum Bioinformatyki i Genomiki – Genomiczna Mapa Polski” został zakwalifikowany do finansowania. Za realizację projektu odpowiedzialne jest konsorcjum utworzone przez: Instytut Chemii Bioorganicznej PAN (ICHB PAN) w Poznaniu oraz Politechnikę Poznańską (PP). Partnerem biznesowym projektu jest firma Centrum Badań DNA Sp. z o.o. (CB DNA). Obecność podmiotu gospodarczego w projekcie wynika z zasad konkursu, zgodnie z którymi udział firmy komercyjnej był warunkiem koniecznym uzyskania grantu. Równocześnie, w myśl tych zasad, firma CB DNA nie jest beneficjentem grantu, tzn. nie może uzyskiwać z niego żadnych środków finansowych ani być właścicielem jakichkolwiek produktów powstałych w wyniku realizacji projektu. Rolą partnera biznesowego jest reprezentowanie potrzeb i punktów widzenia sektora prywatnego, tak by tworzona infrastruktura spełniała wymagania zarówno naukowców jak i medyków i przedsiębiorców.

          Przystępując do wykonania grantu już w 2016 roku doskonale zdawaliśmy sobie sprawę z różnego typu wątpliwości, jakie budzić może zaangażowanie firm komercyjnych, w tym szczególnie zagranicznych, w realizację krajowych projektów genomicznych. Pomysł stworzenia Genomicznej Mapy Polski był, i nadal jest, próbą przeciwdziałania już istniejącym i stale pogłębiającym się problemom w tym zakresie. Od lat powszechnym zjawiskiem jest zlecanie badań genomicznych oraz genetycznych firmom zagranicznym – dotyczy to zarówno badań o charakterze naukowym, jak i komercyjnym, w tym także w zakresie diagnostyki medycznej. Cieszymy się, że w ostatnim czasie problem ten dostrzegł także Komitet Genetyki Człowieka i Patologii Molekularnej PAN, który w swoim oświadczeniu z 2021 roku oszacował, iż w ostatnich latach około 100 tysięcy próbek DNA z Polski zostało wysłanych do sekwencjonowania w azjatyckich centrach badawczo-usługowych.

Jednym z naszych priorytetów było stworzenie GMP na światowym poziomie. Osiągnięcie tego celu wymagało znalezienia partnera strategicznego z możliwie największym doświadczeniem w zakresie najnowszych technologii masowego sekwencjonowania i składania genomów, gotowego nie tylko do wykonania prostej usługi sekwencjonowania, ale również do transferu technologii. Partner ten, zgodnie z Prawem zamówień publicznych musiał zostać wyłoniony w trybie przetargu nieograniczonego.

Zdając sobie sprawę z wyzwań związanych z zachowaniem bezpieczeństwa danych genomowych, większość próbek służących do stworzenia GMP poddana została pełnej anonimizacji. Wszystkie próbki przekazywane do sekwencjonowania opisane są tylko i wyłącznie numerami. Firma wykonująca sekwencjonowanie nie ma dostępu do żadnych danych dotyczących dawcy DNA. W miejscu tym warto wspomnieć, że analogiczne referencyjne bazy danych genomicznych były wytwarzane w wielu wcześniejszych projektach realizowanych na zlecenie różnych państw (np. Stanów Zjednoczonych czy Wielkiej Brytanii) i są obecnie dostępne dla naukowców na całym świecie. Przykładowo, analogiczne dane są udostępniane przez amerykański National Institute of Health (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/genome/guide/human/index.shtml) i często wykorzystywane przez naukowców także w Polsce.

Stan realizacji projektu

Pierwszy etap projektu polegał na wypracowaniu optymalnej ścieżki jego realizacji. Przyjęliśmy, że sekwencjonowanie oraz transfer technologii niezbędnych do stworzenia GMP wykonana zewnętrzny podmiot gospodarczy. W drodze przetargu nieograniczonego wyłoniona została firma – Central Europe Genomics Center Sp. z o.o. (CEGC) z siedzibą w Białymstoku, która spełniła wysokie wymagania postawione wykonawcom w warunkach udziału w postępowaniu oraz w specyfikacji technicznej zamówienia, gdyż podjęła współpracę z jednym ze światowych liderów w zakresie genomiki, chińską spółką BGI Shenzen Co. Ltd. Podobna strategia działania przyjęta została w większości analogicznych projektów realizowanych w różnych częściach świata (Wielka Brytania (2012), Arabia Saudyjska (2013), Szkocja (2014), Korea Południowa i USA (2015) oraz Estonia, Islandia, Włochy (2017), Dania (obecnie), w których także uczestniczyło szereg wiodących firm światowych w tym BGI.

Realizacja projektu od samego początku wymagała pokonania wielu trudności. Działania związane z pozyskiwaniem próbek do sekwencjonowania skomplikowało wejście w życie RODO (Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego I Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych), a w późniejszym okresie (od 2020 r.) – pandemii COVID-19. Mimo tych trudności prace w projekcie postępowały. Do marca 2021 r. zebrano większą część zaplanowanej puli próbek. Do CEGC przekazano około 3000 próbek DNA i sukcesywnie odbierano wyniki ich sekwencjonowania. Wszystkie próbki były zanonimizowane zgodnie z rozporządzeniem RODO, stąd w myśl jego przepisów nie mogły być traktowane jako dane osobowe.

W pierwszej połowie 2021 roku w mediach zaczęły pojawiać się oficjalne oświadczenia zagranicznych agencji oraz polityków na temat wątpliwości związanych ze współpracą z Chinami, w tym także w zakresie badań genetycznych. Stąd w marcu 2021 roku zwróciliśmy się do Wykonawcy zamówienia z prośbą o zaniechanie dalszego korzystania z zasobów firmy BGI. CEGC wychodząc naprzeciw naszym oczekiwaniom zadeklarowała gotowość współpracy w tym zakresie. Wspólnie uznaliśmy, iż w zaistniałej sytuacji dalsza realizacja projektu odbywać się będzie wyłącznie na terenie naszego kraju. O słuszności podjętej decyzji świadczy między innymi wspomniane powyżej stanowisko Komitetu Genetyki Człowieka i Patologii Molekularnej PAN opublikowane kilka miesięcy później, to jest 26 lipca 2021 roku. Komitet zwrócił uwagę na pojawiające się doniesienia o nadużyciach dalekowschodnich firm biotechnologicznych świadczących usługi masowego sekwencjonowania DNA i zasugerował, że lepiej jest wykonywać badania genetyczne w kraju. Od lat jesteśmy zwolennikami tej tezy i stąd właśnie idea stworzenia GMP, która ma to ułatwić. W miejscu tym należy jednak stwierdzić, że w momencie rozpoczęcia prac nad GMP (koniec roku 2016) polski rynek biotechnologiczny absolutnie nie był gotowy do podjęcia się tego rodzaju wyzwania. Jak wspomniano wcześniej, koszt zakupu aparatury do wysokoprzepustowego sekwencjonowania był wówczas bardzo wysoki i wynosił ok. 50 mln zł, a koszt wykonania usługi sekwencjonowania jednego genomu przez polską firmę sięgał 20 tys. zł (dla porównania poza granicami Polski cena ta była kilkakrotnie niższa).

Aktualnie wdrażamy nowy schemat realizacji projektu oparty wyłącznie o krajowe zasoby. Nie mamy wątpliwości, że posiadanie własnych baz referencyjnych oraz narzędzi bioinformatycznych ułatwi nie tylko przyszłe badania genomiczne populacji polskiej, ale również postawi nas w roli partnera międzynarodowych inicjatyw takich jak Beyond 1 Milion Genomes (B1MG) czy European 1+ Milion Genomes (1+MG).

Dodatkowe informacje na stronach:
http://gmp.ichb.pl/
https://portal.ichb.pl/genomiczna-mapa-polski/