Двигателем прогресса стали технологии. В проекте «Геном человека» использовался метод секвенирования по Сэнгеру, при котором клонируют короткие фрагменты ДНК и затем расшифровывают их — обычно по несколько сотен нуклеотидов за раз. Это успешно работает, если задача небольшого масштаба. Средний ген содержит 10–20 экзонов. Размножить от 10 до 20 коротких отрезков ДНК, секвенировать их и сравнить выявленную последовательность с ожидаемой — достаточно большой объем работы, но все же вполне осуществимый. Это как если бы корректору дали толстую книгу, но вычитать велели только оглавление. Таким способом можно даже секвенировать весь геном, то есть вычитать всю книгу. Именно так и поступили в первый раз — но понадобились миллиарды долларов и многолетний труд. И в наши дни будет так же, если у кого-нибудь хватит безумия повторить эту попытку. Даже подступиться к секвенированию экзома конкретного человека — неподъемная задача, если использовать старую технологию: понадобилось бы клонировать, секвенировать и прочесть 300 000 отдельных отрезков ДНК.
Таким образом, очевидно, что, если мы хотим сделать широкомасштабное секвенирование доступным видом анализа, нужен другой подход к проблеме. Уже сейчас существуют как минимум пять-шесть различных технологий, позволяющих это осуществить с помощью разнообразных химических хитростей. В их основе лежит одна общая идея — одновременно прочитывать очень много отдельных кусочков ДНК. Этот метод называется массивно-параллельным секвенированием[56], и впервые его предложила компания 454 Life Sciences (ныне прекратившая существование). Название ее довольно загадочно; по слухам, это был номер дома, в котором первоначально располагалась компания, но также предполагали, что это температура горения денежной купюры (по Фаренгейту).
Компанию основал Джонатан Ротберг, один из великих изобретателей и предпринимателей современной эры генетики. Еще в студенческие годы Ротберг создал одну из первых компаний, занимающихся геномикой, — CuraGen, дочерней компанией которой затем стала 454 Life Sciences. Позже он основал, помимо многих других, еще две крупные компании по геномике — RainDance (с куда более удачным названием) и Ion Torrent.
Изначально ускорить процесс генетического секвенирования Ротберга побудил личный опыт: один из его детей родился тяжелобольным. Ротберг решил, что лечащие врачи должны располагать возможностями оперативно провести генетический анализ и убедиться, что у таких детей нет наследственных заболеваний. Надо отдать ему должное, этой цели он достиг: в нашей лаборатории используется секвенатор Proton производства Ion Torrent для срочного экзомного секвенирования в целях диагностики наследственных заболеваний у младенцев.