Первый в мире проект по получению важнейшего белка женского грудного молока с помощью трансгенных коз. Подробности рассказываем в программе «Центральный регион».
Козы с человеческим геном, внедренным в ДНК. Кажется, в XXI веке трудно чем-то удивить, но ученые из Жодино смогли. 12 лет назад это были только первые шаги и настоящая сенсация в мире трансгенеза. Сейчас уникальное стадо разрослось до третьего поколения. Из молока выделяют важнейший белок – лактоферрин человека.
С виду это обычная современная ферма, каких в Беларуси немало, но её значение для мировой науки бесценно. В 2007 году экспериментальное производство по трансгенезу животных было намного меньше. Тогда все участники масштабного проекта находились в этом здании. На протяжении нескольких лет здесь проводились опыты, пока наконец на свет не появились они – первые в мире трансгенные козлята, которым дали клички Лак-1 и Лак-2.
Как удалось создать первую трансгенную козу?
Дмитрий Богданович, заведующий лабораторией научно-практического центра НАН Беларуси по животноводству:
Было проведено более 200 операций. Смысл заключается в том, что эта генная конструкция вживляется в яйцеклетку, потом эта яйцеклетка пересаживается в организм другой козы – называется реципиентом, и там уже идет приживление и дальнейшее развитие. Трудности были в том, что порядка 1-2% только была передача гена, поэтому из порядка 200 операций получилось только два успешных результата. В наше время у нас уже порядка 44% наследующих данного гена, но это естественным путем. Мы не проводим сейчас операций, только в научных целях для отработки некоторых методик.
Изначально проект планировался на козах, потому что уже сами по себе они обладают более стойким иммунитетом, чем другие животные, у них более укороченный цикл репродукции. Молоко само по себе у простых животных более гипоаллергенное, чем коровье молоко.
В Институте микробиологии спроектирована специальная линия по выделению лактоферрина. Из 600-800 кг молока мы можем выделить до полутора тысяч граммов лактоферрина. Лактоферрин – это очень ценный белок, который обладает уникальными качествами и свойствами. Это и иммуностимулирующий белок, и антиоксидантный, и имеет бактерицидное действие. Были проведены исследования на крысах использования лактоферрина – показали, доказали, что у взрослых особей при потреблении лактоферрина процесс активизации репродуктивной функции восстанавливается до уровня молодых особей. Кроме того, подтверждены данные, что приём лактоферрина способствует деактивации раковых опухолей.
Поголовье на ферме значительно выросло. Все генно-модифицированные особи – потомки первого и второго Лаков. Младший из родоначальников производства до сих пор в отличном состоянии. Сейчас он на заслуженном отдыхе от науки.
Дмитрий Богданович:
Мы его называем «почетный пенсионер», его тут балуют вниманием, он у нас тут авторитетный товарищ. У него свое место. Всего у нас порядка 400 голов находится на биопроизводстве, примерно 50% – трансгенных и 50% – нетрансгенных. Мы не используем их в товарном производстве, потому что мы не молочно-товарная ферма, мы – научное биопроизводство. Наши животные применяются для отработки методик по трансгенезу, по стимуляции синтеза лактоферрина, увеличения его концентрации и увеличения его качественных характеристик.
Местный лактофферин на 99,9% идентичен женскому грудному молоку, поэтому изначально его производство было направлено именно на детские смеси. Но доказать безопасность чудо-новинки оказалось проблемно, сейчас проект развивается не так активно, как хотелось бы.
Дмитрий Богданович:
У всех на слуху ГМО. Лактоферрин не является генно-модифицированным продуктом. Допустим, Минздрав сдерживает наше продвижение и ставит под вопрос безвредность данного препарата. Но мы не сидим, сложа руки, мы постоянно работаем, разработан комплексный план по применению лактоферрина, в котором участвуют практически все научные центры в республике. У нас было заключение экспертного совета на хозяйственное использование наших животных, на безвредность этого препарата.
Может ли лактоферрин заменить антибиотики?
Дмитрий Богданович:
Мы пока что не говорим о том, что мы его будем использовать в медицине. На первичных этапах работы мы работаем на уровне биологически активных добавок, но лактоферрин обладает колоссальными антимикробными и антибиотическими свойствами. Было доказано, что его применение усиливает действие антибиотиков, поэтому мы можем снижать концентрацию антибиотических препаратов за счет введения в схему кормления или лечения лактоферрин. Кроме того, он не вызывает привыкания и мутационных процессов микробов.
Как отреагировали другие страны на такую новинку?
Дмитрий Богданович:
Это был всплеск в мировой науке! Настоящий лактоферрин получается путем микробного синтеза. Это очень долго по времени и очень мало по количеству. Там буквально миллиграммы. В нашем же молоке средняя концентрация достигает 4-5 грамм. И стоимость, соответственно, другая. Если, в зависимости от степени очистки, лактоферрин на мировом рынке стоит до 3 тысяч долларов, то наш лактоферрин стоит 100-150 долларов. Разница колоссальная. Очевидно, что экспортная ориентированность у этого проекта тоже есть.
Это белорусско-российский проект. Чьим же считать это изобретение?
Дмитрий Богданович:
Ну да, это был проект в рамках Союзного государства. Российские коллеги с Института биологии и генов предоставили нам генную конструкцию. Мы же, соответственно, предоставили на тот момент стадо простых, обыкновенных коз и разработали биотехнологию получения первичных трансгенных животных. Потом было «БелРос-Трансген-2», в которых мы уже получили непосредственно выделенный, очищенный лактоферрин из молока трансгенных животных. На данный момент все, что находится на территории Республики Беларусь, это собственность нашего государства. Это не умаляет заслугу, конечно, наших коллег. В данном случае наше стадо – это результат нашего труда – российские коллеги здесь уже не участвовали. Мы уже его развивали, размножали.
Сейчас жодинские учёные работают сразу над несколькими проектами – один из них позволяет изучить опыт использования лактоферрина в рационе животных и его влияние на молодняк крупного рогатого скота.
Дмитрий Богданович:
Телята в период от рождения до 90 дней сильно подвержены заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Увеличиваются приросты, снижаются заболевания. То есть телята чувствуют себя процентов на 20-30 лучше и здоровее, чем ежели они бы не употребляли. В планах – разработка проекта по получению трансгенной коровы. У нас в лаборатории есть виварий, в котором содержатся мыши, на которых мы отрабатываем различные генные конструкции по другим целевым белкам. В перспективе проект по нокауту гена, когда мы можем определять качество животных. Допустим, повысить мясную и молочную продукцию.
