Всё, что нужно знать об индустрии ДНК-тестов на происхождение

Как супруга Сергея Брина придумала популярную генетику

Технология исследования происхождения человека по ДНК появилась в Америке конце 1990-х годов, а в начале нулевых такую услугу стали предлагать небольшие частные компании. Примерно в это же время появилась и медицинская ДНК-генетика — с помощью похожих тестов врачи находили у пациентов предрасположенность к наследственным заболеваниям. К 2006 году рынок тестов на происхождение оценивался в 60 млн долларов, а тестирование прошли около полумиллиона человек.

Революцию в индустрии совершила компания 23andMe — её в 2006 году основала Анна Войчицки (Wojcicki), американская предпринимательница и будущая жена основателя Google Сергея Брина, который на первых порах финансировал стартап.

Компания первой стала использовать тестирование аутосомной ДНК — эта технология позволяет сравнивать популяции и находить дальних родственников. Также она начала продавать обезличенные генетические данные клиентов фармацевтическим компаниям (естественно, с согласия потребителя). Многие сочли торговлю данными неэтичной, однако в конечном счёте бизнес-модель оказалось выгодна всем: клиент получал тест по низкой цене, Биг Фарма — ценные данные, а Войчицки — двойную прибыль.

Первый тест стоил 999 долларов, однако уже к 2012 году удалось снизить цену до 100 долларов. Тест содержал информацию и о происхождении, и о здоровье. 23andMe стала первой компанией, которая совместила эти две опции, — её конкуренты продавали либо только медицинские тесты, либо только тесты на происхождение.

В 2009 году 23andMe заинтересовалось Управление по санитарному надзору (FDA). Регулятор потребовал от компании доказательств, что медицинские данные, которые она предоставляет клиентам, верны и не причиняют вреда. Служба предположила, что на основании результатов исследования люди могут совершать необдуманные поступки — например, принимать не прописанные им лекарства, перепутав предрасположенность и медицинский диагноз.

23andMe попыталась убедить FDA в безвредности своих продуктов, однако в 2013 году регулятор запретил ей продавать тесты, касавшиеся здоровья. Компания оказалась на грани краха. Чтобы вернуться на рынок, Войчицки пришлось создать при компании исследовательское крыло, которое смогло доказать государству пользу данных 23andMe для фармацевтики. К 2015 году компания вернула одобрение FDA, и её деятельность полностью восстановилась.

За это время в отрасли появился новый лидер, который вытеснил 23andMe на второе место по продаже тестов на происхождение, — компания Ancestry. Первые годы она активно сотрудничала с мормонской церковью Святых последних дней и до 2007 года даже предлагала свои услуги мормонам бесплатно. Сделать компанию лидером рынка в середине 2010-х помог инвестор-мормон Брэндон Фугал.

Компания сделала упор на восстановление генеалогии семей: помимо проведения генетического теста, она собирает базу данных о семейных связях, которая помогает многим людям разыскать утраченных родственников или восстановить семейное древо.

Как Америка полюбила, а потом разлюбила свою генетическую историю

Настоящий бум спроса на тесты на происхождение начался четыре года назад. Если к началу 2017 года общее количество сделанных тестов не доходило до 1,5 млн, то к концу 2018 года оно достигло 26 млн. Львиная доля этого роста пришлась на двух лидеров рынка.

До середины 2017 года Ancestry провела всего 3 млн тестирований, но к концу 2019 достигла отметки в 14 млн. Сегодня компания утверждает, что собрала данные более 18 млн человек. Летом 2020 года инвестиционная компания Blackstone купила Ancestry за 4,7 млрд долларов.

23andMe росла почти такими же темпами — с 1,2 млн тестов в 2017-м до 9 млн в 2019-м и до 12 млн к сегодняшнему дню. Выручка за 2020 год составила 300 млн долларов. В ближайшее время 23andMe может выйти на биржу через слияние с VG Acquisition Corp. — SPAC-компанией. Финансовое медиа Seeking Alpha считает структуру компанией-пустышкой, созданной специально для вывода другой компании на биржу в обход IPO. В 2018 году 23andMe получила 300 млн долларов инвестиций от британского фармацевтического гиганта GlaxoSmithKline (GSK), которому она предоставила генетические данные из своей базы для разработки лекарств.

До второй половины 2019 года рынок в Америке рос с огромной скоростью, однако затем начал стагнировать — люди вдруг потеряли интерес к таким тестам. В январе 2020 года Ancestry пришлось сократить 6% сотрудников, а 23andMe — 14%. По мнению самой Войчицки, одной из главных причин резкого снижения спроса стал эффект Facebook* — узнав о том, что соцсеть продаёт их конфиденциальные данные рекламодателям, многие потребители стали распространять этот страх на любые компании, собирающие сведения о них.

После этих событий для компаний, которые занимаются популярной генетикой, один из перспективных путей развития — расширять спектр медицинских услуг, а также продавать данные пользователей фармацевтическим корпорациям.

Ancestry и её новые владельцы из Blackstone пока отрицают, что собираются продавать данные клиентов другим компаниям, однако американские медицинские эксперты уверены, что в будущем они неизбежно пойдут по пути 23andMe и предоставят доступ к своим базам данных фармацевтическим компаниям.

Как выглядит рынок в России

Сделать тест в одной из американских или европейских компаний россиянину сложно — вывозить генетические образцы из страны без разрешения Минздрава запрещено.

В России рынок генетических тестов на здоровье и происхождение появился в начале 2010-х годов. Помимо государственных исследовательских центров, на таких исследованиях специализируются две российские компании — Genotek и «Атлас».

Genotek основали в 2010 году выпускники мехмата МГУ Артём Елмуратов, Валерий Ильинский и Кирилл Петренко. В 2013 году оборот компании достиг 1 млн долларов. В 2016 году пул инвесторов, среди которых были экс-глава администрации президента России Александр Волошин и гендиректор «Русагро» Максим Басов, инвестировал в компанию 2 млн долларов. Через год компания получила ещё 1 млн долларов от холдинга «Фармстандарт». В 2020 году ещё 4 млн долларов в Genotek вложил «Яндекс».

В 2017 году в «Комсомольской правде» вышло интервью основателя Genotek Валерия Ильинского с громким заголовком «В ДНК современных россиян только 16% от генов коренных русских!» На компанию обрушился шквал критики российских генетиков (1, 2), которые охарактеризовали такую интерпретацию как антинаучную и назвали слова предпринимателя чёрным пиаром. С тех пор компания сильно изменила свой подход.

Genotek не раскрывает свои прибыль и выручку. По словам Валерия Ильинского, который сейчас занимает в ней должность гендиректора, последние пять лет каждый год она растёт в 2,5–3 раза. В 2019 году выручка юрлиц, связанных с компанией, достигла 150 млн рублей, а прибыль — 40 млн.

Компания «Атлас» появилась в 2013 году. Её основали выпускник МФТИ Сергей Мусиенко, эндокринолог и основатель проекта «Доктор на работе» Андрей Перфильев, предприниматель Артём Руди и биоинформатик Дмитрий Осипенко. За первые годы компания привлекла около 8 млн долларов инвестиций от бизнес-ангелов — и в 2016 году вышла на европейский рынок. В 2017 году головной офис был переведён в Великобританию.

«Атлас» тоже не раскрывает своих финансовых показателей. Согласно бухгалтерской отчётности, выручка российского отделения компании в 2020 году составила 161 млн рублей, а чистая прибыль оказалась отрицательной: −51 млн.

Гендиректор «Атласа» Сергей Мусиенко и гендиректор Genotek Валерий Ильинский рассказали, что никаких точных оценок размера рынка генетических тестов на происхождение в России нет. Мусиенко заметил, что если в Америке именно исследования происхождения стали локомотивом всей отрасли, то в России и Европе они не так интересны потребителю, как тесты на здоровье.

По словам Ильинского, невозможность оценить масштабы этого рынка в России связана с тем, что компании не раскрывают объёмы тестирования. По его данным, за 2020 год в России было выполнено около 100 тысяч таких исследований. При этом большинство из них, по словам основателя Genotek, провела именно его компания — она закупила более половины всех реагентов от американской компании Illumina, которая является почти монополистом на мировом рынке расходников для таких тестов.

По оценке Мусиенко, российский рынок отстаёт от европейского на 2–3 года, а тот, в свою очередь, отстаёт на 2–3 года от американского. И Мусиенко, и Ильинский считают, что спрос на такие тесты в России будет только расти. «Нет никаких сомнений, что мы пройдём американский путь, когда услуга генетических тестов, в том числе и на происхождение, перейдёт из разряда уникальных в довольно рядовые», — говорит глава Genotek.

Как это работает

ДНК человека состоит из 23 пар хромосом (некоторые генетические заболевания, например синдром Дауна, изменяют их количество). Одна пара хромосом связана с полом — у женщин это XX, а у мужчин — XY. Остальные 22 пары называют аутосомами — они одинаковы и у мужчин, и у женщин.

Хромосомы, в свою очередь, состоят примерно из трёх миллиардов сочетаний двух азотистых оснований, которые называются по буквам — (аденин (A), гуанин (G), тимин (T) и цитозин (C). 99,9% из них у всех людей совпадают. Те, сочетания, что отличаются, называют полиморфизмами.

Некоторые из полиморфизмов отвечают за биологические отличия и предрасположенность к заболеваниям. Одни болезни связаны с одним конкретным полиморфизмом — их называют генетическими болезнями, и рассчитать риск их возникновения и наследования можно довольно легко. Другие заболевания связаны с десятками и сотнями полиморфизмов, но вклад каждого из них очень мал — здесь точно рассчитать вероятность развития гораздо сложнее, поэтому генетики говорят о предрасположенности.

Независимые эксперименты показывают, что в таких исследованиях часто бывают ошибки, причём как в генотипировании, так и в интерпретации результатов. Чаще всего они происходят при выявлении редких генетических заболеваний — тест может показывать то, чего у человека на самом деле нет. Поэтому воспринимать результаты как истину в последней инстанции не стоит.

Клиент получает баночку для анализов, собирает слюну и отправляет в лабораторию. Исследователи изучают ДНК, а затем записывают генетический код в виде длинной таблицы букв и символов. Есть два способа исследования:

• Секвенирование — полная расшифровка ДНК. В 2003 году она стоила 50 млн долларов, сегодня — 1 тысячу долларов.
• Генотипирование — более дешёвая технология. Исследуются лишь некоторые участки, наиболее интересные учёному.

Существует два метода изучения происхождения человека.

Метод первый: исследование аутосомной ДНК

Программа сравнивает участки аутосомной ДНК с образцами других людей, сгруппированных по этническому происхождению. Если на определённых участках обнаруживаются сходства с образцами группы, представители которой идентифицировали себя как русские, компания делает вывод, что клиент — русский.

Если образцов много, то можно выделить более мелкие группы, или регионы происхождения, — например, ирландцы из графства Карлоу, русские Севера или афроамериканцы из Юго-Западной Джорджии. Самая подробная разбивка на регионы и популяции у Ancestry.

Чем больше у компании образцов ДНК, тем точнее результат. Сложнее всего получить генетический материал в развивающихся странах — поэтому тесты для чёрных, индийцев и южноазиатов гораздо менее эффективны и подробны, чем тесты для американцев и западноевропейцев.

Похожим способом некоторые компании проводят исследования на черты характера, психологические предрасположенности или спортивные таланты — ищут сходства в участках ДНК талантливых спортсменов или людей с конкретными навыками, обнаруживают определённые генетические маркеры, а затем ищут их у клиента. Это вполне научный подход — учёным известны гены, отвечающие за спортивную выносливость, которые можно связать с тем или иным видом спорта, высокие когнитивные способности или шанс возникновения депрессии. Однако и здесь речь идёт лишь о предрасположенностях, которые могут раскрыться, а могут и нет.

Метод второй: гаплогруппы

Ещё один способ соотнесения ДНК с этносом — метод гаплогрупп.

Периодически у людей происходят безвредные мутации некоторых полиморфизмов, которые наследуются их потомками. Изучая цепочки таких мутаций вместе с историческими и археологическими данными, генетики могут обнаружить людей, которые имели общих предков много поколений назад.

Наборы таких мутаций называются гаплогруппами. У гаплогрупп есть субклады — дочерние мутации, которые произошли позже. К примеру, по мужской линии у меня гаплогруппа R1a. Она возникла 23 тысячи лет назад. Но я принадлежу к её субкладу R1a1a1b, который появился примерно 7 тысяч лет назад.

Для определения гаплогрупп используются два теста:

• Тест Y-ДНК — исследуется происхождение только по мужской линии и только для мужчин.
• Тест митохондриальной ДНК содержит генные мутации всех предков человека по женской линии. Пройти тестирование может и женщина, и мужчина. Гаплогруппы МтДНК гораздо меньше коррелируют с этносами, чем мужские. По словам популяционного генетика, профессора РАН Олега Балановского, это связано с тем, что у большинства народов жена переезжала в дом мужа, а дети наследовали этническую принадлежность отца.

Гаплогруппы часто можно связать с родственными народами. К примеру, R1a ассоциируют со славянами — он встречается у половины русских, белорусов, украинцев и поляков, чуть реже — у чехов, словенцев и прибалтов.

Однако всегда бывают аномалии, которые плохо вписываются в эту схему. R1a распространена не только у славян, но и у киргизов, таджиков и брахманов северной Индии. «Западноевропейская» гаплогруппа R1b встречается у групп башкир и народов Средней Азии, а также у племени в Центральной Африке.

Пробуем тесты «Атласа» и Genotek на себе

В тест компании «Атлас» входит и определение происхождения по гаплогруппам, и генетическое исследование здоровья и предрасположенностей, купить что-то одно нельзя. Стоит это всё 30 тысяч рублей; британское отделение компании продаёт тест за 159 фунтов (16 670 рублей). Также компания предоставляет тест с секвенированием генома, в котором куда больше информации о здоровье, — он стоит 94 500 рублей, и исследование микробиоты кишечника — 14 500 рублей.

Ко мне приехал курьер, который вручил белую коробочку с ватной палочкой — ей надо было тщательно поскоблить щёки с внутренней стороны. Ровно через месяц результаты в виде сводки в личном кабинете на сайте и в приложении «Атласа» были готовы.

Компания и предоставляет анализ по гаплогруппам, и сравнивает мою аутосомную ДНК с образцами других народов. По отцовской линии я принадлежу к гаплогруппе R1a1a1b, возникшей примерно 7 тысяч лет назад. Всю гаплогруппу R1a ассоциируют со славянскими и балтийскими народами.

В результатах теста было указано, что к моему субкладу принадлежит Том Хэнкс, норвежско-шотландский полководец XII века Сомерлед, а также монархи Османской империи.

По материнской линии я принадлежу к гаплогруппе J1b1a. О ней в результатах теста было рассказано довольно мало, и мне пришлось искать информацию самому. Оказалось, что носительницы J1 принесли в Европу сельское хозяйство. Мой субклад распространён по всей Европе — с высокой концентрацией в славянских странах, на севере британских островов и в Скандинавии.

В итоге моё происхождение в результатах теста было описано так:

1) русский — 24%

2) татарин — 18,3%

3) мордва — 12,7%

4) чех — 11,3%

5) венгр — 9,77%

6) белорус — 6,7%

7) латыш — 6,3%

Значения меньше 5% обычно считаются незначимыми — у меня там были норвежцы и словаки.

Также тест определил, что у меня есть гены неандертальцев, но их на 4% меньше, чем в среднем у клиентов компании. Вклад неандертальцев в генетику европейцев — около 2%, значит, у меня, вероятно, 1,92%. По версии «Атласа», от них я должен был унаследовать волосы на спине. Мне 24 года, и пока они не выросли — но, может, всё впереди?

Также «Атлас» визуализировал миграции моих предков по обеим линиям от 100 000 года до н. э. до 10 000 года до н. э.

Когда я обратился за комментарием в Genotek, компания предложила мне прогнать данные «Атласа» через их интерпретатор. Такая услуга в тесте только на происхождение стоит 3 000 рублей. Тест «генетический паспорт» на здоровье, способности и происхождение у Genotek стоит 27 959 рублей, исследования «Планирование детей» на наследственные заболевания, «Здоровье», «Спорт», «Питание», «Способности и характер», «Эффективность лекарств» и «Происхождение» — по 7 999 рублей.

По версии Genotek, я 100% русский. Причём в пространстве русского генетического стандарта я нахожусь дальше всего от других родственных народов.

Genotek чуть подробнее обрисовал образ моих предков. Я — потомок людей, первыми на планете приручивших коней, а также потомок представителей синташтинской археологической культуры.

Genotek тоже рассказал о древних миграциях моих предков. Но если у «Атласа» их миграции закончились 10 тысяч лет назад в Европе, то здесь — 25 тысяч лет назад в Сибири.

Примерно через 10 дней после интерпретации результатов Genotek прислал мне уведомление, что нашёл 24 моих дальних родственника в третьем — восьмом поколении. Некоторые были подписаны полными именами с указанием возраста и места проживания, но чаще были просто инициалы. Никого из тех, кто указал свое имя, я лично не знаю — однако одним из них оказался мой довольно известный коллега. Ещё на вкладке «родственники» появилась информация о моём родстве со знаменитостями — мой общий с Тутанхамоном предок жил 32 тысячи лет назад, с Дэвидом Юмом — 23 тысячи, а с Анной Войчицки — 27 тысяч.

Данные о здоровье от двух компаний сильно отличаются. Обе нашли у меня мутацию, отвечающую за гемохроматоз — нарушение усвоения железа, чаще всего ничего опасного. Также обе компании нашли у меня риск непереносимости лактозы (у меня непереносимости нет) и слабой резистентности к кофеину (скорее да).

«Атлас» обнаружил повышенный риск развития варикоза, жёлчнокаменной болезни, гипотиреоза, болезни Паркинсона, предрасположенность к низкому уровню витамина D и низкий уровень гормонов, связанных с ростом мышц (скорее нет). В стоимость теста входит телефонная консультация генетика — врач подробно объяснил про болезни и рассказал, какие нужно сдать анализы.

Genotek нашёл больше негативных предрасположенностей: к прыщам (нет), никотиновой зависимости (я много курил, а потом бросил одним днём), к синдрому дефицита внимания (нет), депрессии (нет), алкоголизму (нет), ожирению (скорее да) повышенному уровню «плохого» и пониженному уровню «хорошего» холестерина (да), к нехватке витамина E. Из наследственных заболеваний, которые могут передаться детям, у меня обнаружились три редкие и опасные болезни: цитруллинемия, фенилкетонурия и мандибулоакральная дисплазия — по версии «Атласа», с первыми двумя у меня всё в порядке, а третьей болезни в списке нет. Риски гипотиреоза и дефицита витамина D, по версии Genotek, у меня, вопреки данным «Атласа», низкие.

В разделе «Здоровье» у Genotek была вкладка «Способности и характер», где было сказано, что у меня есть предрасположенность к анализу текстовой и числовой информации, быстроте реакции, высокому уровню образования, добросовестности, образной креативности, «поиску возбуждающих стимулов» (читай: импульсивности), правильному чтению буквенных сочетаний, предпринимательству и хорошей зрительной памяти. Я подумал, что это звучит не слишком научно — но вполне похоже на меня.