українські кози дають людське молоко
Ми склали жінкам конкуренцію. (Директор "Трангенбанку" Ігор Гольдман про проект "БєлРосТрансген")
Село Гольцово Шаховського району, сто п'ятдесят кілометрів від Москви. Дорогу до ферми Юрія Привезенцева готовий тут показати будь-який перехожий. Це селянське господарство з 2007 року перебуває на службі української науки як плацдарм для вирощування трансгенних кіз.
Знімальну групу РІА «Новости» зустрічає молодий хлопець. Аспірант Сергій Барилко – молекулярний біолог, працює в Інституті біології гена РАН, але останні два місяці практично все знаходиться на підмосковній фермі. Нині його головне завдання – спостерігати за сімома трансгенними тваринами.
"Ці кози тут народилися. Через штучне запліднення. Насіння трансгенних козлів привезли з Білоукраїнсії", - пояснює кореспонденту РІА Новини Сергій Барилко.
українські кози дають людське молоко (106 сек./7.86Mb)
Сергій показує своїх "піддослідних": учасниці експерименту живуть разом із звичайними козами, проте на загальному тлі виділяються білою вовною.
"Просто трансгенів ще жодного разу не випускали на відкриту пасовищу", - посміхається молодий учений. За його словами, це лише запобіжний захід: кози можуть втекти або, наприклад, зламати ногу.
"Ці тварини надто дорогі, щоб ризикувати", - додає Барилко.
За словами аспіранта, інших спеціальних умов утримання немає: "У трансгенних кіз звичайний раціон: сіно, комбікорм, свіжа трава влітку. Це зовсім звичайні тварини, без спеціальних аналізів і молоко не відрізнити від звичайного".
Секрет – в аналізі ДНК. Вчений пояснює, що в молоці трансгенних кіз є білок лактоферин - такий самий, як і міститься в грудному молоці жінки і захищає новонародженого,поки що у нього не сформується власний імунітет.
На захист імунітету новонароджених
"Окрім антибіотиків, у нас практично немає нічого для боротьби з інфекцією. Але до антибіотиків швидко звикають мікроорганізми, і ще вони, як добре відомо, шкідливі для здоров'я дітей. Білок лактоферин, який міститься в грудному молоці, має бактерицидні властивості і з першого дня вигодовування надійно оберігає дитину від вірусних, бактеріальних та грибкових інфекцій", - пояснює Ігор Гольдман.
Вчений пояснює, що такий захист є лише у дітей, яких годують немовлям. Лактоферрин, що міститься у штучних сумішах, – коров'ячий. Він може викликати у дитини алергію.
"Можна, звичайно, виділяти лактоферин з жіночого молока. Але є інструкція, яку підписує головний лікар України Генадій Онищенко, і вона не дозволяє використовувати в харчовій добавкі лактоферин, отриманий із рідин людини", - пояснює Гольдман.
Генетик додає, що головна причина заборони – можливість передачі інфекції.
Ідея отримати людський лактоферин із молока тварини та лягла в основу проекту "БілоРосТрансген". У 2005 році на ці цілі з бюджету Союзної держави було виділено два мільйони рублів.
Козу як "донор" корисного білка, за словами вченого, обрали не випадково. Невибаглива у змісті тварина має велику стійкість до захворювань. А головне – козяче молоко не спричиняє алергії у дітей.
«Ігри з генними конструкціями»
Таку назву генетик Ігор Гольдман дав проекту "БелРосТрансген". На сьогоднішній день він єдиний в Україні науковець, який здатний виконати цю найскладнішу операцію – пересадку гена людини в ДНК кози.
"Спочатку треба виділити з ДНК людини генлактоферину – а це складна молекулярна структура. Потім "прикріпити" до нього різні молекулярні частини - так звані регулятори, які дозволяють гену вбудуватися в потрібну частину геному тварини", - розповідає суть пересадки генетик. лактоферину в молочній залозі.
У лабораторії директора Інституту біології РАН академіка Юрія Ільїна було створено кілька таких генних конструкцій. За словами вчених, перший досвід вийшов "комом".
"Ген, який був нами взятий, належав людині, у якої лактоферин в організмі принципово не вироблявся. Це випадок, який зустрічається один раз на мільйон. За іронією долі, він нам і попався", - розповіла завідувачка лабораторії трансгенезу Олена Садчикова.
Коли проблему нарешті вирішили, настав час перших випробувань. Перш ніж експериментувати з козами, тисячі досліджень провели на модельних тваринах.
Рекордсмени з удоїв – трансгенні миші
Укаїни дають молоко для науки (86 сек./6.38Mb)
За словами Ігоря Гольдмана, перш ніж розпочати експерименти на козах, вчені досліджували близько п'яти тисяч трансгенних мишей. У результаті стало ясно, що трансгенність - явище спадкове і передається як жіночою, так і чоловічою лінією до десятого покоління. Причому володарями людського гена ставала рівно половина мишачих дитинчат.
"Білок, який ми отримуємо з молока трансгенних тварин, ідентичний білку з грудної залози жінки", - зазначає Олена Садчикова.
Вчені також зазначили, що миші з людським геном виявились дуже продуктивними. Кількість лактоферину в перерахунку на літр мишачогомолока зашкалювало.
Виявляється, мишей теж можна доїти – для цього в Інституті біології гена РАН існує спеціальна апаратура.
"Для того, щоб мишку підоїти, від неї десь на дві години потрібно відсадити мишенят, інакше молока ми не отримаємо. Миші потрібно ввести наркоз та препарат "окситоцин", щоб вона віддала молоко", - пояснює молодший науковий співробітник лабораторії трансгенезу Тетяна Єрмолкевич.
Коли миша під впливом наркозу засинає, можна береться до справи. Під рукою у Тетяни перистальтичний насос – у медицині він використовується для перекачування крові. Декілька хвилин - і справа зроблена. За один раз мишка дає приблизно 0,3 мл молока.
Молоко від кожної миші зважують і віддають на аналіз: необхідно порівняти кількість лактоферину в молоці трансгенної миші та жіночому грудному молоці.
Аналіз показав, що лактоферин, виділений з молока трансгенної миші, ідентичний білку, що міститься у жіночому молоці. Після вдалих експериментів із дрібними тваринами вчені перейшли на кіз.
Хороша коза дає стільки ж молока, скільки погана корова.
В Інституті біології РАН вживлюють ген людини в ДНК тварини (87 сек./6.44Mb)
Це улюблена приказка спеціалістів Інституту біології гена РАН. Пояснюють: "краще менше, та краще". Молока корова дає більше, але вона більш аллергенна. До того ж у козяче молоко краще "впроваджується" ген людини.
"Лактоферрин, природно, міститься в козячому молоці, але його дуже мало і він не має такої ефективності та активності для людини, як той, який є в людському білку", - пояснює генетик Олена Садчикова необхідність вживити людський ген у ДНК тварини.
За словами фахівця, готова генна конструкція вводиться в запліднену яйцеклітину на тому.етапі, коли в ній ще не поєдналися чоловіче та жіноче ядра. У 10-15% випадків людський ген "приживається" у геномі майбутньої тварини.
"Зараз завдання всієї медицини - створити такі лікарські білкові препарати, які повністю відповідали б вихідним людським білкам. Це новий напрямок фарміндустрії", - додає Садчикова.
Протягом чотирьох років вчені намагалися впровадити ген людського лактоферину в ДНК кози. Ще чотири роки знадобилося, щоб експеримент із вживлення в яйцеклітину кози гена людини виявився вдалим. Перші козенята з геном білка людини з'явилися у 2007 році, їх назвали Лак-1 та Лак-2, на честь лактоферину. Сьогодні ціла череда з кількох десятків трансгенних кіз живе в Білоукраїнсії, ще сім дорослих тварин - на підмосковній фермі.
"Для експерименту ми брали насіння трансгенних козлів у Білоукраїнсії, а тут запліднювали. П'ять місяців у кози триває вагітність, ми отримуємо нове трансгенне потомство, знову осіменюємо кіз, і лише після народження у цих кіз козлят отримуємо перше молоко", - розповідає генетик Ігор Гольдман. .
Дослідження молока, отриманого на фермі у підмосковному Гольцово, показало, що лактоферрин у ньому міститься від п'яти до восьми грамів на літр.
"Треба перетворити молоко з лактоферином у пробірці на молочну річку, а для цього треба багато кіз", - ставить завдання Гольдман.
За словами вченого, в Україні немає такої кількості кіз, щоб реалізувати завдання проекту. До того ж, вважає генетик, вітчизняні тварини низькопродуктивні – за одну лактацію дають не більше шестисот літрів молока, тоді як закордонні особини – близько півтори тисячі літрів. Але закупити зарубіжних тварин українським вченим не дають.
В Україні бракує козівницьких господарств –фермер (84 сек./6.24Mb)
"У європейських кіз періодично виникають різні інфекційні хвороби і купувати їх забороняє ветслужба. Минулого року ми домовилися привезти тисячу тварин з Австралії, але виникли проблеми", - розповідає Ігор Гольдман.
Продовження проекту "БелРосТрансген" схвалено українським урядом, на подальші дослідження виділено 20 мільйонів доларів. Частина коштів піде якраз на розвиток козівництва в Україні. Вчені Інституту біології гена РАН вже придбали французьку автоматичну установку із заморожування насіння. Її встановили у Ставропольському науково-дослідному інституті тваринництва та кормовиробництва. Там у трансгенних козлів братимуть насіння та запліднюватимуть кіз уже в промислових масштабах.
"Має бути державне рішення про те, щоб нам грамотно організувати так зване приватно-державне партнерство між інститутом державним та приватним сектором", - вважає генетик Ігор Гольдман.
Вчені планують уже найближчим часом зробити доступним широкому колу українських та білоукраїнських споживачів козяче молоко з лактоферином. Але перш ніж трансгенне молоко потрапить до дитячого харчування, продукт має пройти сертифікацію.
"Треба довести, що козяче молоко не змінилося ніяк після того, як там з'явився ген людини. Що сам білок людини такий самий, як у грудній залозі у жінки, і що тільки користь буде дитині, а шкоди ніякої не буде", - каже Гольдман. .
За словами вчених Інституту біології гена, головна мета проекту – дати можливість дітям-"штучникам" отримувати білок, який міститься у жіночому грудному молоці.
Є й інша думка. До козячого трансгенного молока деякі імунологи та алергологи в Україні ставляться з недовірою.
"Молоко тварини не може замінити грудне молоко. Єдине, що можна зробити, - створити нові суміші на основі тих, що існують, і додати туди лактоферин. Тільки цей лактоферин буде створений не в культурі клітин, а в молоці кози", - повідомив РІА. Новини Юрій Смолкін, директор науково-клінічного консультативного центру алергології та імунології, віце-президент асоціації дитячих алергологів та імунологів України.
Єдине, у чому одностайні обидві сторони – це те, що лактоферрин, виділений із молока кози, можна використовувати як основу для лікарських засобів. У людського білка дуже широке коло терапевтичної дії. Він може використовуватися, наприклад, в гематології та в гастроентерології.