Мир в погоне за дефицитным белком
На этом международном форуме особенно впечатленные достижениями биотехнологов Союзного государства даже умудрились умыкнуть со стенда демонстрационный постер нашей делегации. Подобные курьезные новости не случайность. Цена вопроса — миллиарды долларов. Во столько и не меньше сегодня оценивается мировая потребность в лактоферрине — человеческом белке, участвующем в становлении иммунитета, без которого немыслимо здоровье как отдельного индивида, так и целых наций. Натуральный лактоферрин содержится только в молоке кормящей матери. Однако его можно производить и искусственным путем. Для этого надо имплантировать человеческий ген, отвечающий за выработку лактоферрина, в яйцеклетку животного. Впоследствии образовавшийся из этой яйцеклетки организм сможет самостоятельно вырабатывать человеческий лактоферрин. За рубежом есть технологии получения этого ценнейшего белка из бактерий, из коровьего молока и даже из риса. Наши ученые приспособили для производства лактоферрина обычных мышей, а теперь хотят “научить” этому животных покрупнее — коз.
Сегодня в мире насчитывается до 50 процентов малышей-искусственников от общего числа новорожденных, для которых молоко той же трансгенной козы могло бы стать идеальным заменителем материнского. Кроме того, на основе полученного биологическим путем лактоферрина можно будет создавать лекарства нового поколения, которые не вызывают побочных эффектов.
И что самое главное, лечение станет более доступным. Сегодня цена большинства дефицитных лекарственных белков человека превышает тысячу долларов за грамм. К примеру, грамм “Антитромбина-3” стоит около 7000 долларов, а цена грамма белка “Фактор свертываемости крови-8” вообще баснословная — около трех миллионов долларов. Очевидно, что лечение подобными препаратами доступно немногим. Биотехнологии же способны снизить эти расценки в десятки раз. По оценкам экспертов, через 20 лет “генетические” препараты заменят минимум 50 процентов всех существующих лекарств.
Чрезвычайно важно, чтобы наши ученые сегодня не отстали от процесса развития трансгенной инженерии. Ведь иначе впоследствии нам придется втридорога закупать импортные препараты. А вкладывая сейчас средства в эту область, мы не только готовим задел для отечественной фармацевтики нового поколения, но и можем успеть занять на мировом рынке свою нишу, причем весьма обширную. На международной конференции по лактоферрину нашим ученым даже предлагали выкупить их технологию. Однако никто не поддается на подобные уловки. Эта технология нужна Союзному государству. Впоследствии, когда она заработает, то будет стоить в десятки и сотни раз дороже. Перспективы поистине обширны: от создания лекарств, спасающих жизнь, до косметики с уникальными свойствами.
Из бюджета Союзного государства на эту программу, сокращенно именуемую “БелРосТрансген”, выделено около 50 миллионов рублей, в том числе 10,4 миллиона в 2006 году. На создание в Беларуси биотехнологического центра для проведения генно-инженерных работ направлено 17,5 миллиона. Выполнение труднейших “трансгенных” задач по этой программе поручено в России — Институту биологии гена РАН, в Беларуси — Институту животноводства НАН.
— Фактическим началом программы следует считать 2003 год, — говорит заместитель директора Института биологии гена Елена Садчикова. — Перед нами была поставлена задача создать такой генный конструкт, который позволяет получить экономически значимое количество лекарственного белка человека в молоке трансгенного животного. Было решено эту программу разделить на две составляющие. Первый этап — научно-исследовательские работы. Второй — программа “БелРос-Трансген-2” по внедрению технологии в промышленность, рассчитанная на десять лет. К нынешнему дню основная часть научных изысканий успешно завершена. Нигде в мире ни для одного из белков не создано такой же эффективной технологии воспроизводства, которую вывели наши ученые для лактоферрина.
Лактоферрином молока не испортишь
Специалисты из России и Беларуси добились от трансгенных мышей способности производить до 40 граммов человеческого лактоферрина на литр мышиного молока. То есть у мыши человеческого белка получается больше, чем у самой здоровой кормилицы! Если подобный результат будет и с козами, то можно будет говорить о производстве заменителя женского молока в настоящих промышленных объемах. Почему эти разработки привлекли внимание за рубежом? В среднем подопытные мыши Института биологии гена вырабатывают 15 граммов лактоферрина на литр молока — гигантское по мировым меркам количество, и таких животных в институте более полутора тысяч. В мире считается большой удачей, если удается получить полграмма человеческого белка на литр молока. А тут эти значения превышены на порядок.
На средства Союзного государства Институт биологии гена смог приобрести современное оборудование, отдельных образцов которого в России больше нет ни в одном институте. Научный сотрудник Алексей Дейкин продемонстрировал корреспонденту “СВ” оборудование старого образца — работа с ним требует особых навыков. После этого представилась возможность сравнить старое оборудование с новым. Что и говорить — разница великая, ведь даже журналист, будучи полным дилетантом в этой области, смог самостоятельно проколоть мышиную яйцеклетку.
— До этого ситуация с оборудованием была плачевная, — поделился Алексей Дейкин. — Программа “БелРосТрансген” дала институту мощный импульс к развитию. Если брать в целом, то купленное оборудование мы уже оправдали, ведь каждая трансгенная мышь за рубежом стоит около 3 тысяч долларов, а таких мышей у нас в институте уже больше тысячи — вот и считайте. Когда мы произведем настоящую трансгенную козу, то сможем разом окупить затраты всей программы. Судите сами, заказать такую “волшебную” козу в США стоит несколько миллионов долларов.
Нынче мы планируем закупить второй комплекс подобного оборудования, чтобы ускорить проведение работ. Необходимы нам и новые сотрудники, ведь главное — это люди, а не машины. Кадрам у нас уделяется большое внимание, идет постоянный обмен опытом между россиянами и белорусами. К настоящему моменту сложился хороший коллектив, в котором, кстати, много молодежи.
Ученые нашли помощь у фермеров
Российская сторона получила все необходимые биологические конструкции на модельных животных — мышах. Теперь необходимо перенести всю технологию на промышленных животных, то есть на коз. В этой фазе программы особая роль отводится белорусской стороне.
Как оказалось, собственного развитого козоводства нет ни в России, ни в Беларуси. Все козы находятся на подворьях в деревнях и селах, при этом их хозяева, конечно, не соблюдают всех норм содержания, гигиены, не ведут никакой селекционной работы. Поэтому выбранный учеными путь чрезвычайно сложен.
Сейчас организуется российско-белорусская ассоциация “Золотая коза”, которая объединяет фермеров двух стран. Необходимо дать импульс развитию козоводства, создать систему производства и распространения натурального козьего молока и продуктов из него, чтобы потом на уже готовую инфраструктуру “наложить” трансгенные технологии.
В Подмосковье в рамках нацпроекта по развитию сельского хозяйства готовится к запуску биотехнологическая экспериментальная ферма на 500 голов, где в последующие годы можно будет размножать трансгенных коз.
Белорусская сторона в лице Института животноводства взяла на себя задачу реконструировать полузаброшенную животноводческую ферму, расположенную рядом с городом Жодино, в деревне Будагово. Задача эта успешно выполнена, ферма сейчас оснащена самым современным оборудованием. На ее территории содержится около 200 животных, которые закупались по всей Беларуси. Научные сотрудники Института животноводства проходят стажировку в Москве.
Совместными усилиями ученые проводят различные операции по получению трансгенных коз. Конечно, не обошлось без трудностей, но уже есть первые существенные результаты. Весной этого года получены первые козы-трансплантанты из эмбрионов, в которые был введен человеческий ген лактоферрина. Однако праздновать еще рано — от трансплантантов пока трансгенное потомство не получено. Оно рождается лишь в пяти процентах случаев. В настоящее время этот эксперимент “масштабируется”. Получение трансгенных коз — это лишь вопрос времени, ученые считают, что уже в 2007 году они “научат” их производить человеческий лактоферрин.
Основная сложность заключается в том, что ученые имеют дело с живыми организмами, которые не могут ждать, пока сработает бюрократическая машина и будут оформлены все необходимые бумаги. То есть нужно обеспечить абсолютную непрерывность этой работы. Сейчас участники программы “БелРосТрансген”, по их мнению, нашли поддержку со стороны большинства министерств и ведомств. В декабре прошлого года на Совмине Союзного государства было принято решение о целесообразности продолжения работ до получения самих лекарственных препаратов. Сейчас параллельно с экспериментами биотехнологи занимаются оформлением всей документации второй программы.
— То, что наши мыши производят человеческое молоко, подтверждено различными тестами за рубежом, — говорит ведущий научный сотрудник, директор “Трансгенбанка” при Институте биологии гена Игорь Гольдман. — Мы на пороге новых открытий — главное, чтобы не мешали порог этот перешагнуть. Программа “БелРосТрансген-2” ставит перед нами задачу привлечь инвесторов. Дело это непростое, так как нынешние бизнесмены гоняются за быстрой прибылью, а в науке такая спешка зачастую просто невозможна. Если бы мы захотели найти инвесторов в 2003 году, то, уверен, из этого бы ничего не вышло. Да и стандартное бюджетное финансирование не позволило бы нам осуществить все наши исследования. Если бы не средства бюджета Союзного государства, то всего, чего мы добились, просто бы не было. Радует тот факт, что российские и белорусские ученые смогли достичь той степени кооперации, которая приносит самые лучшие плоды.
