Ген и пятеро козлят

"Это не клонирование, а трансплантация", — подчеркнули в разговоре со мной научные сотрудники лаборатории воспроизводства и генной инженерии сельскохозяйственных животных Института животноводства НАН Беларуси (г.Жодино) Елена Шейко и Наталья Заремба, которая работает в биоцентре с опытным производством под Жодино. А руководит работой этой лаборатории кандидат сельскохозяйственных наук Александр Будевич.

И цель этой программы, совместно выполняемой Институтом животноводства (директор — академик Иван Шейко) и Институтом биологии гена Российской академии наук, — получение в составе молока трансгенных животных биологически активных белков человека — на данном этапе лактоферрина. Это белок женского молока, который обладает сильным детоксицирующим, антибактериальным и противовоспалительным действием. Использование лактоферрина как пищевой добавки, по оценкам ученых, позволит снизить в 10 раз заболеваемость гастроэнтеритами у грудных детей-искусственников. Государственные заказчики программы “БелРосТрансген”, которая была утверждена постановлением Союзного государства в октябре 2002 года, — Национальная академия наук Беларуси и Министерство здравоохранения и социального развития России.

Наталья Заремба познакомила с биоцентром с опытным производством — он расположен в деревне Будагово Смолевичского района и оснащен новейшим научно-технологическим оборудованием. Здесь содержат стадо из 220 коз. Живут все они почти как обычные козы, их кормят (правда, здесь более сбалансирован рацион питания и строже контроль за здоровьем), их пасут, доят. Но, кстати, доят специальными автоматизированными доильными аппаратами, аналогичными тем, что используются для коров на фермах. И эта механизированная линия для коз, по словам сотрудников биоцентра, единственная в республике, остальных же белорусских коз доят вручную.

Но, конечно, не в этом главное отличие стада биоцентра. К настоящему времени уже более 80 коз поучаствовали в научном эксперименте, побывав на хирургическом столе под анестезией. Они были подвергнуты гормональной обработке, вызывающей суперовуляцию, и хирургическим операциям — по вымыванию яйцеклеток у козы-донора, вживлению в них генов человека и последующей трансплантации этих клеток козам-реципиентам (несколько животных даже побывали на повторных операциях).

Говоря более простым языком, первоначально козе в ухо на несколько дней вставляется специальный имплант, содержащий определенные гормоны, чтобы коза “пришла в охоту” — то есть в состояние предбрачного периода, овуляции и способности забеременеть. Ее несколько раз покрывают до завершения “охоты” — именно с этого момента отсчитывается заданное время до того, когда коза попадет на хирургический стол. При этом нужно уловить именно стадию раннего одноклеточного эмбриона, когда клетка еще не начала делиться. Эти клетки в ходе операции вымываются, их содержимое изучается под микроскопом, и если этот биоматериал отвечает необходимым требованиям, в него вводится разработанная Институтом биологии гена РАН конструкция с человеческим геном лактоферрина. Проходит некоторое время (до нескольких суток) на работу с биоматериалом, его культивацию в инкубаторе и затем проводится трансплантация козе-реципиенту.

Первые такие опыты начались в мае прошлого года. А в конце октября прошлого года были проведены операции по вживлению, в результате которых весной и родились пятеро козлят-трансплантантов — от четырех суррогатных мам (одна привела двойню). Являются ли эти козлята трансгенными животными или нет — покажут результаты исследований, но есть основания рассчитывать на успех. У козлят безболезненно отщипнули по маленькому кусочку от ушка и отправили эти образцы тканей в Москву — для проведения анализов.

В перспективе, если результаты трансплантации будут плодотворными, из козьего молока трансгенных животных можно будет выделить лактоферрин и начать его производство — для нужд медицины, фармацевтики, детского питания, косметологии и других сфер применения этого ценного белка. При отечественном производстве с использованием трансгенных коз он будет стоить почти в 23—25 раз дешевле, чем при закупке за границей (а теперь один грамм лактоферрина стоит более 2,5 тысячи долларов).

Родились уникальные козлята в конце марта — начале апреля этого года, так что им еще расти и расти до того возраста, когда они сами смогут иметь потомство. У коз, как пояснили мне, физиологическая зрелость наступает в 6—8 месяцев, а воспроизводство в основном начинается с пятнадцати месяцев. Вынашивают они плод пять месяцев.

Козлят-трансплантантов пятеро, а козочка среди них только одна, четверо — представители сильной половины этого вида животных. И, как говорят сотрудники Института животноводства, такой расклад более перспективен в смысле продолжения рода этих уникумов (если они будут признаны трансгенными животными) и возможности создать генетический банк из образцов спермы козлов. А перешедший им ген человеческого белка будет передаваться по наследству.

Как сказал директор Института животноводства НАН Беларуси академик Иван Шейко, первый этап проекта уже заканчивается. Недавно Союзное правительство на совместном заседании одобрило продолжение работ на следующие пять лет, так как стартовый этап признан успешным и результативным.

Он отметил, что подобными научными проектами в мире занимаются лишь несколько стран, в том числе Беларусь и Россия, и у нас очень сильная школа генетиков. У Института животноводства значительный опыт в производстве высокопродуктивных домашних животных с помощью трансплантации эмбрионов. Здесь ежегодно получают до 100 телят-трансплантантов от высокоценных коров для племенного животноводства республики. И сейчас институт решает сложную задачу с целью создания высокопродуктивных трансгенных коз. Почему выбор пал на козу, спросите вы. Как объясняют специалисты, козье молоко наиболее близко по составу к женскому, на содержание этого небольшого животного надо меньше средств, и работать с козой поэтому легче, легче проводить опыты, операции.

Надо сказать, что лактоферрин не единственный белок, который ученые надеются получить в ходе реализации этого совместного белорусско-российского проекта. Намечается также с помощью трансгенных коз начать производство другого ценного при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы белка — проурокиназы. И тогда белорусы и россияне смогут пользоваться эффективными лекарствами нового поколения, более приемлемыми по стоимости и биологически безопасными.

...А пока козлята-трансплантанты беззаботно гуляют вместе с другими малышами и взрослыми козами — длинношерстыми, в основном белыми, солидными (отбирают лучших племенных животных). С веселым удивлением для себя отметила, что козы в вольерах и с рогами, и без, а вот содержащиеся здесь отдельно козлы все без рогов. Может потому, что при такой особой миссии — участии в создании трансгенных сородичей, продуцирующих лечебное молоко, — рога козлам просто ни к чему? Но мне, дремучей в сфере козловодства, объяснили — это просто признак породы, ничего больше. Ну а миссия у животных здесь, в биоцентре, действительно ответственная.