Лактоферрин – белок грудного женского молока, который обладает уникальными бактерицидными, противовоспалительными и иммуномодулирующими свойствами. Когда беззащитный младенец только приходит в наш мир, он нуждается в особой защите. Природа об этом позаботилась: в женском молозиве, которым питается младенец первые часы и дни жизни, около 5 процентов лактоферрина, в грудном молоке – примерно 2 процента. По замыслу ученых, в Беларуси через несколько лет появится стадо трансгенных коз, молоко которых будет содержать человеческий лактоферрин. Вскармливание младенцев-«искусственников» таким молоком сможет в 10–15 раз снизить их смертность от кишечных инфекций и в тысячи раз облегчит мучения грудничков, которые страдают диатезом из-за непереносимости коровьего молока. А экспериментальные исследования открывают все новые возможности использования лактоферрина: в косметологии и дерматологии, при лечении пародонтоза, цирроза печени, онкологических заболеваний…
Успешные попытки создать трансгенных коз предпринимались и раньше. Автор одной из них – директор трансгенбанка Института биологии гена Российской академии наук, уроженец Беларуси Игорь Гольдман. Когда-то он оперировал коз, вживляя им генные конструкции, в Южной Корее. Каждое из трансгенных животных впоследствии было продано фармацевтической компании за полтора миллиона долларов, и сейчас компоненты молока этих коз используются в препаратах, которые показаны при лечении лейкозов.
Вернувшись в Россию, Игорь Гольдман пытался пробить финансирование такого же проекта через всех премьер-министров, начиная с Виктора Черномырдина. Тогда он написал письмо Президенту Беларуси Александру Лукашенко. Через сутки после того как письмо легло на стол руководителя страны, Игоря Гольдмана слушал президиум НАН Беларуси. Дело сдвинулось.
Генетический конструктор
Официально союзная программа «БелРосТрансген» стартовала в 2002 году. Разработкой моделей генных конструкций на основе лактоферрина занялся Институт биологии гена Российской академии наук. Параллельно в Беларуси формировалась необходимая база для проведения операций по вживлению этих конструкций в организм коз. Выполнение этой задачи было возложено на Институт животноводства Национальной академии наук, который не один год способствовал получению высокопродуктивных племенных животных путем пересадки и трансплантации эмбрионов. Для реализации «козьего» проекта была создана специальная ферма, ставшая частью Биотехнологического центра этого института. Чтобы обеспечить его всем необходимым для проведения генно-инженерных работ, были затрачены немалые деньги, в том числе 17,5 миллиона российских рублей из союзного бюджета. За рубежом было закуплено суперсовременное оборудование.
Необходимо было собрать и подопытное стадо из двух сотен коз. Это, между прочим, было задачей не из простых: Беларусь никогда не славилась традициями козоводства. Поэтому стадо, каждую особь которого пришлось покупать на личном подворье, собралось пестрое.
В целом же на программу «БелРосТрансген» из союзного кошелька было выложено 50 миллионов российских рублей. Как водится, денег не хватило: в 2007 году после завершения первого этапа козье стадо содержал за свои средства Научно-практический центр по животноводству белорусской Академии наук. Поэтому на слова начальника отдела программной политики и отраслевых программ Департамента экономики и отраслевых программ Постоянного комитета Союзного государства Бориса Безлепкина о том, что деньги на продолжение программы в бюджете «зарезервированы» (не хватает лишь подписи российского Минфина), исследователи ответили вздохом облегчения.
К операциям по внедрению в эмбрионы животных генных конструкций в Биотехнологическом центре приступили в 2005 году. Статистика такова: за это время трансплантирована 281 клетка, 113 из них пересажены реципиентам. Московские коллеги за два последние года приезжали в Беларусь раз 50: генная инженерия требует величайшей точности во времени. Генную конструкцию надо вживить в оплодотворенную, но еще не начавшую процесс деления клетку – зиготу. Чуть опоздал – клетка разделилась на две, превратилась в эмбрион, вмешательство бессмысленно.
На белорусской ферме родились 32 козленка, но только два из них были идентифицированы как трансгенные.
– При вживлении генной конструкции в ядро клетки вероятность появления трансгенных животных очень мала, – объяснил первый заместитель генерального директора Научно-производственного центра по животноводству НАН Беларуси Иван Шейко. – Но таких животных впоследствии можно размножить, так что желательно получить больше трансгенных самцов. Кроме того, наш эксперимент доказал, что разработанная биотехнология позволяет получать здоровый, жизнеспособный трансгенный приплод.
Кроме козлят данная биотехнология имеет еще одно живое подтверждение: в центре вскормлено целое стадо – примерно 5 тысяч – трансгенных мышей. В молоке отдельных мышей-рекордисток до 40 процентов лактоферрина!
Перспективное дело
Технологии, применяемые сегодня в генной инженерии, открывают многообещающие перспективы для синтеза белков, на основе которых могут производиться ценнейшие лекарственные препараты.
Цена одной дозы лактоферрина, который выделяется из донорской крови, превышает 2 тысячи долларов. Получение его от трансгенных животных позволяет снизить стоимость медицинских препаратов почти в тридцать раз. В настоящее время за рубежом практикуется получение лактоферрина из коровьего молока, однако по своим лечебным характеристикам он недотягивает до лактоферрина человека. При этом коровье молоко не в полной мере отвечает предъявляемым требованиям по экологической безопасности, оно нуждается в многократной очистке.
Два трансгенных козленка – Лак-1 и Лак-2, появившиеся на свет в октябре нынешнего года с разницей в две недели, уже успели прославиться. Их знают «в лицо» по фотографиям: во избежание инфекций на ферме введен карантин, установлен жесткий пропускной режим.
«ЛАКмусовые» малыши чувствуют себя замечательно. Их поселили в помещении со стеклопакетами и как долгожданных детей не спускают с рук:
– Я даже готов сам покупать им шоколад и баловать, – говорит Иван Шейко. Это, разумеется, восторженная аллегория. Шоколадом козлят не кормят. В их рационе – молоко матери и традиционная «козлиная» еда.
Уже сейчас за трансгенных козлят предлагают миллионы долларов. Но, разумеется, выставлять их на аукцион пока никто не собирается. На следующем этапе необходимо увеличить трансгенное поголовье, разработать технологии получения лактоферрина из молока таких животных. Производство лекарств и прочих препаратов на его основе поначалу тоже потребует немалых финансовых вложений, а что касается медицинской сферы, то и очень серьезных исследований. Эти работы будут вестись уже совместно с учеными и специалистами министерств здравоохранения и химико-фармацевтических предприятий.
– Результат нашей работы, конечно, не только два трансгенных козленка, – заметила заместитель директора Института биологии гена Российской академии наук Елена Садчикова. – Основным достижением, на наш взгляд, можно считать создание единого коллектива из российских и белорусских ученых, который позволил и позволит в дальнейшем решать самые передовые, перспективные научные задачи.
Мы поднялись на одну вершину, и перед нашим взором открылись еще более высокие горы. Вторая программа под кодовым названием «БелРосТрансген – 2» рассчитана на десять и более лет. Она связана с выходом данного продукта в промышленное производство. Нам предстоит вырастить этих и создать других трансгенных животных, которые станут родоначальниками стад коз – продуцентов лекарственного белка. Уже начата работа по разработке методов выделения белка из молока трансгенных животных, нормализации козьего молока с лактоферрином по жиру, поскольку оно жирнее женского.
Проект второго этапа программы «БелРосТрансген» подготовлен и согласован почти со всеми заинтересованными структурами. «Цена вопроса» – 500 миллионов российских рублей. Ожидаемый эффект – 6 миллиардов долларов в год, а также прорывные результаты в области отечественного производства конкурентоспособной фармацевтической промышленности.
