Яна Макарова
Мы составили женщинам конкуренцию.
(Директор "Трангенбанка" Игорь Гольдман
о проекте "БелРосТрансген")
Деревня Гольцово Шаховского района, сто пятьдесят километров от Москвы. Дорогу к ферме Юрия Привезенцева здесь готов показать любой прохожий. Это крестьянское хозяйство с 2007 года состоит на службе у российской науки как плацдарм для выращивания трансгенных коз.
Съемочную группу РИА Новости встречает молодой парень. Аспирант Сергей Барилко - молекулярный биолог, работает в Институте биологии гена РАН, но последние два месяца практически безвыездно находится на подмосковной ферме. Сейчас его главная задача - наблюдать за семью трансгенными животными.
"Эти козы здесь родились. Посредством искусственного осеменения. Семя трансгенных козлов привезли из Белоруссии", - объясняет корреспонденту РИА Новости Сергей Барилко.
Сергей показывает своих "подопытных": участницы эксперимента живут совместно с обычными козами, однако на общем фоне выделяются белоснежной шерстью.
"Просто, трансгенов еще ни разу не выпускали на открытое пастбище", - улыбается молодой ученый. По его словам, это лишь мера предосторожности: козы могут убежать или, к примеру, сломать ногу.
"Эти животные слишком дорогие, чтобы рисковать", - добавляет Барилко.
По словам аспиранта, других специальных условий содержания нет: "У трансгенных коз обычный рацион: сено, комбикорм, свежая трава летом. Это совершенно обычные животные, без специальных анализов и молоко не отличить от обычного".
Секрет - в анализе ДНК. Ученый объясняет, что в молоке трансгенных коз есть белок лактоферрин - точно такой же, какой содержится в грудном молоке женщины и защищает новорожденного, пока у него не сформируется собственный иммунитет.
На защите иммунитета новорожденных
Пять лет назад ученые Института биологии гена РАН объединись со специалистами Национальной академии наук Белоруссии, чтобы получить козье молоко, в котором содержится человеческий белок лактоферрин. По мнению одного из авторов проекта, известного генетика Игоря Гольдмана, это необходимо, чтобы защитить от инфекций новорожденных, лишенных материнского молока, которых вынужденно кормят искусственными смесями, не содержащими целебного лактоферрина.
Прочтите справку о том, что такое лактоферрин >>
"Кроме антибиотиков, у нас практически нет ничего для борьбы с инфекцией. Но к антибиотикам быстро привыкают микроорганизмы, и еще они, как хорошо известно, вредны для здоровья детей. Белок лактоферрин, который содержится в грудном молоке, обладает бактерицидными свойствами и с первого дня вскармливания надежно предохраняет ребенка от вирусных, бактериальных и грибковых инфекций", - объясняет Игорь Гольдман.
Ученый объясняет, что такая защита есть лишь у детей, которых кормят грудным молоком. Лактоферрин, содержащийся в искусственных смесях, – коровий. Он может вызвать у ребенка аллергию.
"Можно, конечно, выделять лактоферрин из женского молока. Но есть инструкция, которую подписывает главный врач России Геннадий Онищенко, и она не разрешает использовать в пищевую добавку лактоферрин, полученный из жидкостей человека", - объясняет Гольдман.
Генетик добавляет, что главная причина запрета – это возможность передачи инфекции.
Идея получить человеческий лактоферрин из молока животного и легла в основу проекта "БелоРосТрансген". В 2005 году на эти цели из бюджета Союзного государства было выделено два миллиона рублей.
Козу в качестве "донора" полезного белка, по словам ученого, выбрали не случайно. Неприхотливое в содержании животное имеет огромную устойчивость к заболеваниям. А главное – козье молоко не вызывает аллергии у детей.
«Игры с генными конструкциями»
Такое название генетик Игорь Гольдман дал проекту "БелРосТрансген". На сегодняшний день он единственный в России ученый, который способен выполнить эту сложнейшую операцию – пересадку гена человека в ДНК козы.
"Сначала надо выделить из ДНК человека ген лактоферрина – а это сложная молекулярная структура. Затем "прикрепить" к нему различные молекулярные части - так называемые регуляторы, которые позволяют гену встроиться в нужную часть генома животного", - рассказывает суть пересадки генетик.
Ученый объясняет, что в случае с трансгенными козами полученная генная конструкция должна была обеспечить выработку лактоферрина в молочной железе.
В лаборатории директора Института биологии РАН академика Юрия Ильина было создано несколько подобных генных конструкций. По словам ученых, первый опыт вышел "комом".
"Ген, который был нами взят, принадлежал человеку, у которого лактоферрин в организме принципиально не вырабатывался. Это случай, который встречается один раз на миллион. По иронии судьбы, он нам и попался", - рассказала РИА Новости заведующая лабораторией трансгенеза Елена Садчикова.
Когда проблему наконец решили, наступило время первых испытаний. Прежде чем экспериментировать с козами, тысячи исследований провели на модельных животных.
Прочтите справку об истории и технологии создания трансгенных животных >>
Рекордсмены по удоям – трансгенные мыши
Мыши – традиционные спутники исследований ученых. Генетики объясняют почему: "Во-первых, содержание этих животных в лабораторных условиях - дело простое и не затратное. Во-вторых, они очень быстро размножаются: беременность длится всего 21 день, а это значит, что каждый месяц в лабораториях подрастает новое поколение подопытных мышей".
По словам Игоря Гольдмана, прежде чем приступить к экспериментам на козах, ученые исследовали около пяти тысяч трансгенных мышей. В итоге стало ясно, что трансгенность - явление наследственное и передается как по женской, так и по мужской линии до десятого поколения. Причем обладателями человеческого гена становилась ровно половина мышиных детенышей.
"Белок, который мы получаем из молока трансгенных животных, идентичен белку из грудной железы женщины", – отмечает Елена Садчикова.
Ученые также отметили, что мыши с человеческим геном оказались очень продуктивными. Количество лактоферрина в пересчете на литр мышиного молока зашкаливало.
Оказывается, мышей тоже можно доить - для этого в Институте биологии гена РАН существует специальная аппаратура.
"Для того, чтобы мышку подоить, от нее где-то на два часа нужно отсадить мышат, иначе молока мы не получим. Мыши нужно ввести наркоз и препарат "окситоцин", чтобы она отдала молоко", - объясняет младший научный сотрудник лаборатории трансгенеза Татьяна Ермолкевич.
Когда мышь под воздействием наркоза засыпает, можно принимается за дело. Под рукой у Татьяны перистальтический насос – в медицине он используется для перекачки крови. Несколько минут - и дело сделано. За раз одна мышка дает приблизительно 0,3 мл молока.
Молоко от каждой мыши взвешивают и отдают на анализ: необходимо сравнить количество лактоферрина в молоке трансгенной мыши и женском грудном молоке.
"У женщин на второй-третий день после родов самое высокое содержание лактоферрина – это около четырех миллиграммов на миллилитр. У наших мышей-рекордсменок бывает 160 миллиграммов на миллилитр. У обычных мышей где-то 10-13 мг/мл", - говорит Ермолкевич.
Анализ показал, что лактоферрин, выделенный из молока трансгенной мыши, идентичен белку, содержащемуся в женском молоке. После удачных экспериментов с мелкими животными ученые перешли на коз.
Хорошая коза дает столько же молока, сколько плохая корова
Это любимая поговорка специалистов Института биологии гена РАН. Объясняют: "лучше меньше, да лучше". Молока корова дает больше, но оно более алергенное. К тому же в козье молоко лучше "внедряется" ген человека.
"Лактоферрин, естественно, содержится в козьем молоке, но его очень мало и он не обладает такой эффективностью и активностью для человека, как тот, который есть в человеческом белке", - объясняет генетик Елена Садчикова необходимость вживить человеческий ген в ДНК животного.
По словам специалиста, готовая генная конструкция вводится в оплодотворенную яйцеклетку на том этапе, когда в ней еще не соединились мужское и женское ядра. В 10-15% случаев человеческий ген "приживается" в геноме будущего животного.
"Сейчас задача всей медицины – создать такие лекарственные белковые препараты, которые бы полностью соответствовали исходным человеческим белкам. Это новое направление фарминдустрии", - добавляет Садчикова.
Н
На протяжении четырех лет ученые пытались внедрить ген человеческого лактоферрина в ДНК козы. Еще четыре года понадобилось, чтобы эксперимент по вживлению в яйцеклетку козы гена человека оказался удачным. Первые козлята с геном белка человека появились в 2007-м году, их назвали Лак-1 и Лак-2, в честь лактоферрина. Сегодня целое стадо из нескольких десятков трансгенных коз живет в Белоруссии, еще семь взрослых животных - на подмосковной ферме.
"Для эксперимента мы брали семя трансгенных козлов в Белоруссии, а здесь осеменяли. Пять месяцев у козы длится беременность, мы получаем новое трансгенное потомство, вновь осеменяем коз, и только после рождения у этих коз козлят получаем первое молоко", - рассказывает генетик Игорь Гольдман.
Исследование молока, полученного на ферме в подмосковном Гольцово, показало, что лактоферрина в нем содержится от пяти до восьми граммов на литр.
Молочные реки
"Надо превратить молоко с лактоферрином в пробирке в молочную реку, а для этого надо много коз", - ставит задачу Гольдман.
По словам ученого, в России нет такого количества коз, чтобы реализовать задачи проекта. К тому же, считает генетик, отечественные животные низкопродуктивные – за одну лактацию дают не больше шестисот литров молока, в то время как зарубежные особи - около полутора тысяч литров. Но закупить зарубежных животных российским ученым не дают.
"У европейских коз периодически возникают различные инфекционные болезни, и покупать их запрещает ветслужба. В прошлом году мы договорились привезти тысячу животных из Австралии, но возникли проблемы", - рассказывает Игорь Гольдман.
Продолжение проекта "БелРосТрансген" одобрено российским правительством, на дальнейшие исследования выделено 20 миллионов долларов. Часть средств уйдет как раз на развитие козоводчества в России. Ученые Института биологии гена РАН уже приобрели французскую автоматическую установку по замораживанию семени. Ее установили в Ставропольском научно-исследовательском институте животноводства и кормопроизводства. Там у трансгенных козлов будут брать семя и осеменять коз уже в промышленных масштабах.
"Должно быть государственное решение о том, чтобы нам грамотно организовать так называемое частно-государственное партнерство между институтом государственным и частным сектором", - считает генетик Игорь Гольдман.
Ученые планируют уже в ближайшем будущем сделать доступным широкому кругу российских и белорусских потребителей козье молоко с лактоферрином. Но прежде чем трансгенное молоко попадет в детское питание, продукт должен пройти сертификацию.
"Надо доказать, что козье молоко не изменилось никак после того, как там появился ген человека. Что сам белок человека такой же, как в грудной железе у женщины, и что только польза будет ребенку, а вреда никакого не будет", - говорит Гольдман.
По словам ученых Института биологии гена, главная цель проекта – дать возможность детям-"искусственникам" получать белок, который содержится в женском грудном молоке.
Есть и другое мнение. К козьему трансгенному молоку некоторые иммунологи и аллергологи в России относятся с недоверием.
"Молоко животного не может заменить грудное молоко. Единственное, что можно сделать, - создать новые смеси на основе тех, которые существуют, и добавить туда лактоферрин. Только этот лактоферрин будет создан не в культуре клеток, а в молоке козы", - сообщил РИА Новости Юрий Смолкин, директор научно-клинического консультативного центра аллергологии и иммунологии, вице-президент ассоциации детских аллергологов и иммунологов России.
Единственное, в чем единодушны обе стороны – это в том, что лактоферрин, выделенный из молока козы, можно будет использовать как основу для лекарственных средств. У человеческого белка очень широкий круг терапевтического действия. Он может использоваться, к примеру, в гематологии и в гастроэнтерологии.
