Козий лактоферрин: медленный бег с барьерами
Козы рвутся на рынок
Галина Костина, «Эксперт» № 14-2011
Ученые из Института биологии гена, удачно решив научную задачу получения ценного человеческого белка из молока трансгенных коз, сейчас пытаются соединить технологию, созданную на государственные деньги, с частным промышленным производством
Эти козлы даже не подозревали, что их имена будут вписаны в скрижали отечественной биотехнологии. Звали их Лак-1 и Лак-2, и имена эти обозначали разные генетические конструкции, искусственно встроенные в геном животных.
(Фотографии здесь – с сайта Биотехнологического центра трансгенеза в фарминдустрии «Трансгенфарм» – ВМ.)
Родились козлята в 2007 году, ознаменовав своим появлением на свет завершение первого этапа совместного российско-белорусского проекта «Белространсген». С тех пор их семя, бережно собираемое, проявилось в нескольких поколениях трансгенных животных. Большая часть трансгенных коз живет в белорусском Жодино, восемь коз – в Подмосковье, четыре козла – в Ставрополе, где построено специальное хранилище для драгоценной спермы, несущей ген человеческого белка лактоферрина. Лактоферрин – многофункциональный белок, который содержится в грудном молоке. Обладая антибактериальными, антивирусными, противогрибковыми, противовоспалительными, иммуномодулирующими, антиоксидантными свойствами, он защищает малышей, пока у них еще не сформировалась собственная иммунная система.
Идеолог и один из основных исполнителей проекта – директор Трансгенбанка Института биологии гена РАН Игорь Гольдман – демонстрирует всем желающим пробирки с порошком и машет рукой в сторону окна, за которым стоит большой контейнер с замороженным молоком трансгенных коз, где хранится уже более двух тонн. Из этого молока ученые научились выделять чистый белок, который затем сушится, после чего готов стать продуктом для мирового рынка лактоферрина, оцениваемого примерно в 6 млрд долларов. По словам Гольдмана, участники проекта вплотную подошли к тому моменту, когда новую технологию можно внедрять в промышленность. Уже и частный инвестор нашелся, только ни ученые, ни инвестор-молочник не могут добиться объяснения, как могут слиться интеллектуальная собственность союзного государства и частный капитал.
Им дали десять лет и кучу денег
Игорь Гольдман занялся трансгенезом в далеких восьмидесятых. Он красочно рассказывает, как первый же проект чуть не накрылся из-за того, что у него никак не получались первые трансгенные кролики. А ведь ему доверили решить задачу государственной важности. Пришлось работать день и ночь, и кролики появились. Потом пошли трансгенные овцы. После этого Гольдман один и в кооперации с нашими и зарубежными учеными участвовал в проектах создания разных трансгенных животных: оказалось, что у него просто-таки ювелирно получалось встраивание генной конструкции в оплодотворенную яйцеклетку, которую потом возвращали самке. Гольдман смеялся, объясняя свою удачу трогательными отношениями с животными: мол, козе в глаза смотреть нужно, чтобы понять, когда у нее взять яйцеклетку и когда вернуть уже с новым геном. Он много раз работал за рубежом, где его уговаривали остаться, но он упорно настаивал на том, чтобы технология производства ценных человеческих белков из молока трансгенных животных появилась именно в России. С этой идеей он истоптал много приемных – Черномырдина, Примакова, Кириенко, потом спустился к Лужкову. Тот денег дал, но немного. По-настоящему повезло Гольдману, когда он попал на прием к секретарю союзного государства Павлу Бородину. Бородина впечатлил, пожалуй, даже не научный экстрим, а масштабность проекта, и он дал отмашку. Проект начался в 2003 году. Гольдману и команде для начала дали пять лет, 50 млн рублей и поручили к концу первого этапа получить первых животных с геном лактоферрина.
В первый этап проекта входили генная инженерия, проверка генных конструкций на мышах и получение первичных коз. Немало времени ушло, чтобы создать и выбрать не только оптимальные генные конструкции (вначале их было 11, для экспериментов оставили две), но и собственно коз, ведь в России в те времена козоводство было совершенно не развито. «Нам нужны были именно козы, хотя можно было работать и с другими животными, например с коровами, – объясняет Гольдман. – Во-первых, они неприхотливы; во-вторых, на килограмм живого веса они дают больше молока с ценным белком, чем коровы; в-третьих, у них более короткий цикл воспроизводства; в-четвертых, я был уверен, что России следует развивать козоводство, несправедливо забытое, ведь козье молоко, в отличие от коровьего, не содержит аллергенов».
Эксперименты в Жодино шли, козы исправно приносили потомство, но вот трансгенов среди козлят ученые не обнаруживали. Гольдмана уже стали упрекать в том, что он угрохал деньги на мифический проект. Но упрямый Гольдман был уверен, что все получится. И наконец в октябре 2007 года родились два козленка, у которых были идентифицированы гены лактоферрина человека. Русско-белорусская команда не могла на них надышаться, за Лаком-1 и Лаком-2 ухаживали, как за коронованными младенцами. К ним никого не подпускали – ни посторонних людей, ни братьев и сестер с обычным геномом. Продержаться нужно было год – до их половозрелости. Ну а потом запускать их к козам и снова тревожно ждать, пока появится потомство, среди которого должны были быть трансгены.
2008 год, несмотря на успех, выдался нервным, нужно было снова бегать – продлевать проект, гадать, будет ли финансирование. К радости ученых, проект продлили еще на пять лет и отписали на него 20 млн долларов. Второй этап предполагал размножение первичных животных-продуцентов, отработку технологии выделения лактоферрина человека из молока коз и отработку рецептуры лекарственных средств на основе лактоферрина.
В конце 2008 года сперму от белорусских трансгенов в термосе привезли в Москву. «В Шаховском районе у частного фермера, с которым у нас договоренность, осеменили 120 специально подготовленных маток, – рассказывает заместитель директора по проекту “Белространсген” Института биологии гена РАН Елена Садчикова. – Ждали пять месяцев беременности и в начале 2009 года проверили все потомство на наличие гена лактоферрина. Отобрали семь козочек и четырех козликов. Козликов отправили в спермоприемник в Ставрополь, а козочек дорастили до половозрелого состояния и покрыли. Впрочем, из семи козочек покрылись только четыре. Из их потомства снова отобрали двух трансгенных козлят, а в молоке у мамаш оказалось очень хорошее содержание лактоферрина – около 10 граммов на литр. К слову, в молозиве родившей женщины лактоферрина 5-7 граммов на литр, а в молоке – 1-2 грамма».
В БАДы и лекарства
У новорожденных детей лактоферрин молока матери является ключевым белком, отвечающим за иммунитет в первый год жизни, когда собственная иммунная система малыша еще не сформировалась. Дети, не получающие грудного молока, гораздо чаще болеют, чем их сверстники-груднички. От полутора до двух миллионов новорожденных в мире умирает в год от различных инфекций. Многие из них не получали грудного молока или рождались недоношенными. «В Италии с согласия матерей были проведены исследования недоношенных детей весом от одного до полутора килограммов, – рассказывает Игорь Гольдман. – Им добавляли в пищу лактоферрин, полученный от коров. Даже несмотря на то, что коровий лактоферрин почти на 30 процентов отличается от человеческого, результаты были обнадеживающими. По статистике, от сепсиса умирает около 20 процентов недоношенных детей. Все младенцы, принимавшие коровий лактоферрин, выжили».
Лактоферрин из коровьего молока уже широко используется в детских смесях, различных напитках, продуктах здорового питания, БАДах – в основном в Японии и Южной Корее. В этих странах молочных продуктов потребляют крайне мало и стараются восстанавливать ценные белки другим способом.
В Европе коровий лактоферрин производит несколько промышленных предприятий, но не для своего рынка. Объясняют это фобиями европейцев относительно коровьих болезней и частыми случаями аллергии на коровье молоко. В частности, коровий лактоферрин – один из тех молочных белков, которые могут вызывать у аллергиков нежелательную реакцию. К тому же он не идентичен человеческому лактоферрину: исследования показали, что он хуже связывается с рецепторами, стало быть, менее эффективен. Лактоферрина в коровьем молоке гораздо меньше, чем в молоке трансгенных коз: 0,5 грамма на литр против 10 граммов. Поэтому во многих лабораториях мира ведутся работы по получению человеческого лактоферрина. В процессе испытаний сейчас – лактоферрин человека из молока трансгенных коров и коз, из генно-инженерного риса, а также генно-инженерных грибов аспергиллус. По некоторым данным, у коров пока очень низкий выход, а у грибного немного не та форма, в которую сворачивается человеческий белок, поэтому его функции не столь обширны. В общем, на промышленное производство человеческого лактоферрина пока никто не вышел.
Наши же ученые считают, что уже подошли к моменту, когда технологию можно запускать в производство. «Нам уже тесно в рамках этой программы, – говорит Елена Садчикова. – Мы практически сделали все, что должны были сделать к концу 2013 года. Сейчас совместно с другими учеными и медиками мы исследуем различные свойства лактоферрина, чтобы затем подготовить рекомендации по его использованию в медицине и рецептуры». С Институтом иммунологии было проведено исследование, которое показало высокую активность лактоферрина против тех штаммов бактерий, которые уже нечувствительны к огромному числу антибиотиков. А исследования Института канцерогенеза Российского онкологического научного центра показало, что лактоферрин, который давали мышам с прививаемыми опухолями, активно работает против этих опухолей. Еще одно исследование – с пародонтологами на предмет антибактериальной активности. «Это комплексный белок, – рассказывает Елена Садчикова. – Уже доказаны его противомикробные, антивирусные, антиоксидантные, иммуномодулирующие свойства, так что спрос может быть высоким». Ученые планируют двигаться в двух направлениях использования лактоферрина – в качестве пищевых добавок к детскому, диетическому, здоровому питанию, а также в составе лекарственных средств против различных инфекций. «Американцы, кстати, недавно обнаружили, что лактоферрин очень хорошо выводит радионуклиды», – добавляет Садчикова.
Тернистым путем
Промышленное производство в программу ученых, естественно, не входит. Тем не менее, потратив почти десять лет на создание технологии производства лактоферрина, которая может быть использована и для получения других человеческих белков, они боятся, что по окончании проекта будет просто поставлена «галочка». Они же хотят увидеть продукт, который выйдет на рынок. Ученые нашли инвестора – владельца крупной новгородской молочной компании «Лактис» Равиля Даутова. Он заинтересовался проектом, поскольку, по его словам, конкуренция на традиционном молочном рынке достаточна жесткая и было бы неплохо выйти не только с новым продуктом на основе козьего молока, но и развивать инновационную линию производства лактоферрина. В хозяйстве «Нефедовское», принадлежащем «Лактису», уже почти закончено строительство фермы, куда будет завезено около тысячи коз. Инвестиции в это требуются немалые. Хорошая племенная российская коза стоит около 20 тыс. рублей, но Даутов хочет добавить в стадо и француженок, которые вдвое крупнее и, соответственно, молока дают почти в два раза больше российских стройняшек. Но и стоят француженки почти вдвое дороже. Так что на «Нефедовское» и еще одно соседнее хозяйство, которое к нему присоединяется, может уйти, по словам Даутова, примерно 230 млн рублей. Оценки инвестиционных вложений в производство козьего молока и выделенного из него лактоферрина пока самые приблизительные, поскольку готового оборудования для выделения лактоферрина из молока трансгенных коз нет. По некоторым прикидкам, оно будет стоить не меньше 1 млн евро. Равиль Даутов считает, что рынок у лактоферрина будет. «Недавно Владимир Владимирович Путин сетовал, что у нас более половины новорожденных не получает грудного молока, – говорит он. – Имея такую ценную технологию, которая позволяет получать лактоферрин человека и добавлять его в детские смеси, как-то глупо медлить с производством этого продукта». Кстати, услышав о том, что в России собираются производить человеческий лактоферрин, Игорю Гольдману тут же прислали две заявки на 2,5 тонны из Европы и Азии.
Однако для того, чтобы получился промышленный продукт, нужно решить правовые вопросы. «Пока Даутов покупает обычных коз, к нему никаких вопросов нет, – говорит Игорь Гольдман. – Однако как только он запустит туда трансгенного козла, они возникнут, ведь трансгенный козел – интеллектуальная собственность государства. И когда пойдет молоко, чье оно будет?» Когда совместный российско-белорусский проект начинался, было решено, что коммерческими вопросами будет заниматься уже не союзное государство, а Россия и Белоруссия по отдельности. Но в программе также написано, что вопрос о распределении интеллектуальной собственности будет решаться после окончания проекта на заседании союзного государства, то есть через два года. А они хотят двигаться вперед. Сейчас ученые заняты подготовкой оформления патентов. Но для того, чтобы оформить полный пакет патентов, в том числе на промышленное производство, нужно это промышленное производство создать. «В нашем случае слишком много тонкостей, связанных, в частности, с тем, что проект финансировался за счет как российского, так и союзного государства, – объясняет Садчикова. – Как нам объяснили юристы, у нас могут быть препятствия для создания малого предприятия, в том числе потому, что нам с инвестором нужно сразу создавать большое производство. Наиболее благоприятным для нас, по мнению юристов, был бы путь создания частно-государственного партнерства, но, похоже, эта форма в стране пока не очень развита. Нам объяснили, что для этого нужно специальное решение российского правительства». И пока нет ясности с юридическими вопросами, подготовили проект промышленного производства по созданию научной и технологической базы для продукции, основанной на лекарственных белках человека, полученных с молоком животных-продуцентов, для Сколково. «Мы уже получили статус резидента Сколково, значит, проект прошел серьезную международную экспертизу, – говорит Садчикова. – Параллельно с лактоферриновым проектом занимаемся новыми научными разработками: мы нацелились на регуляторные белки, на моноклональные антитела для борьбы с онкологическими заболеваниями, которые можно будет получать от трансгенных коз. Известно, что человеку нужно около 200 белков, в разработке сейчас от силы 30. Так что тут поле непаханое». У исследователей и инвестора в случае утверждения этого проекта появятся не только новые возможности для научных изысканий и отличные льготы для производства, но и шанс разобраться с юридическими сложностями лактоферринового проекта.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
13.04.2011