Българските кози дават човешко мляко
Състезавали сме се с жени. (Директорът на "Trangenbank" Игор Голдман за проекта "BelRosTransgen")
Село Голцово, област Шаховски, на сто и петдесет километра от Москва. Всеки минувач е готов да покаже пътя към фермата на Юрий Привезенцев тук. Тази ферма е в услуга на българската наука от 2007 г. като трамплин за отглеждане на трансгенни кози.
Снимачният екип на РИА Новости е посрещнат от младо момче. Аспирантът Сергей Барилко, молекулярен биолог, работи в Института по генна биология на Руската академия на науките, но през последните два месеца почти постоянно е във ферма край Москва. Сега основната му задача е да наблюдава седем трансгенни животни.
„Тези кози са родени тук. Чрез изкуствено осеменяване. Семената от трансгенни кози са донесени от Белоболгария“, обяснява Сергей Барилко пред кореспондент на РИА Новости.
Българските кози дават човешко мляко (106 сек./7.86Mb)
Сергей показва своите "морски свинчета": участниците в експеримента живеят заедно с обикновени кози, но се открояват на общия фон със снежнобяла вълна.
„Просто трансгените никога не са били пускани на открито пасище“, усмихва се младият учен. Според него това е само предпазна мярка: козите могат да избягат или например да си счупят крак.
„Тези животни са твърде скъпи, за да рискуваме“, добавя Барилко.
Според студента няма други специални условия на задържане: "Трансгенните кози имат нормална диета: сено, смесени фуражи, прясна трева през лятото. Това са напълно обикновени животни, без специални тестове и млякото не може да се различи от обикновеното."
Тайната е в ДНК анализа. Ученият обяснява, че в млякото на трансгенни кози има протеин лактоферин - точно същият като този, който се съдържа в кърмата на жената и предпазва новороденото,докато не развие собствен имунитет.
За защита на имунитета на новородените
„Освен антибиотици, ние практически нямаме нищо, за да се борим с инфекцията. Но микроорганизмите бързо свикват с антибиотиците, а също така е добре известно, че са вредни за здравето на децата. Протеинът лактоферин, който се намира в кърмата, има бактерицидни свойства и надеждно защитава детето от вирусни, бактериални и гъбични инфекции от първия ден на хранене“, обяснява Игор Голдман.
Ученият обяснява, че такава защита имат само децата, които са кърмени. Лактоферинът, съдържащ се в изкуствените смеси, е говежди. Може да причини алергии при дете.
"Можете, разбира се, да изолирате лактоферин от човешкото мляко. Но има инструкция, подписана от главния лекар на България Генадий Онишченко, която не позволява използването на лактоферин, получен от човешки течности, в хранителна добавка", обяснява Голдман.
Генетикът допълва, че основната причина за забраната е възможността за предаване.
Идеята за получаване на човешки лактоферин от животинско мляко е в основата на проекта BeloRosTransgen. През 2005 г. за тези цели бяха отпуснати два милиона рубли от бюджета на съюзната държава.
Козата като "донор" на полезен протеин, според учения, не е избрана случайно. Едно непретенциозно животно в съдържанието има огромна устойчивост на болести. И най-важното – козето мляко не предизвиква алергии при децата.
"Игри с генни конструкции"
Генетикът Игор Голдман даде това име на проекта BelRosTransgen. Към днешна дата той е единственият учен в България, който е в състояние да извърши тази най-сложна операция - трансплантацията на човешки ген в ДНК на коза.
„Първо, трябва да изолирате от човешка ДНКгенът на лактоферина е сложна молекулярна структура. След това "прикрепете" различни молекулярни части към него - така наречените регулатори, които позволяват на гена да се интегрира в желаната част от генома на животното ", разказва същността на трансплантацията генетикът. Ученият обяснява, че в случая на трансгенни кози, получената генна конструкция е трябвало да осигури производството на лактоферин в млечната жлеза.
В лабораторията на директора на Института по биология на Руската академия на науките академик Юрий Илин са създадени няколко подобни генни конструкции. Според учените първият опит е излязъл "на бучки".
"Генът, който взехме, принадлежи на човек, чийто организъм по принцип не произвежда лактоферин. Това е случай, който се среща веднъж на милион. По ирония на съдбата ние го разбрахме", каза Елена Садчикова, ръководител на лабораторията за трансгенеза, пред РИА Новости.
Когато проблемът най-накрая беше решен, дойде време за първите тестове. Преди да се експериментира с кози, бяха проведени хиляди изследвания върху моделни животни.
Рекордьори по добив на мляко - трансгенни мишки
Най-продуктивните мишки в България дават мляко на науката (86 сек/6.38Mb)
Според Игор Голдман, преди да започнат експерименти върху кози, учените са изследвали около пет хиляди трансгенни мишки. В резултат на това стана ясно, че трансгенността е наследствено явление и се предава както по женска, така и по мъжка линия до десето коляно. Освен това точно половината от мишките станаха собственици на човешкия ген.
„Протеинът, който получаваме от млякото на трансгенни животни, е идентичен с протеина от гърдите на жената“, казва Елена Садчикова.
Учените отбелязват още, че мишките с човешкия ген са много продуктивни. Количеството лактоферин на литърмишото мляко премина през покрива.
Оказва се, че мишките също могат да се доят - за това Институтът по генна биология на Руската академия на науките разполага със специално оборудване.
"За да издоим мишка, трябва да отделим мишки от нея за около два часа, в противен случай няма да получим мляко. На мишката трябва да се даде анестезия и лекарството "окситоцин", за да даде мляко", обяснява Татяна Ермолкевич, младши изследовател в лабораторията за трансгенеза.
Когато мишката заспи под въздействието на анестезия, можете да се заемете с бизнеса. Татяна има под ръка перисталтична помпа - в медицината се използва за изпомпване на кръв. Няколко минути - и работата е свършена. Наведнъж една мишка дава приблизително 0,3 ml мляко.
Млякото от всяка мишка се претегля и се дава за анализ: необходимо е да се сравни количеството лактоферин в млякото на трансгенна мишка и човешката кърма.
Анализът показа, че лактоферинът, изолиран от млякото на трансгенна мишка, е идентичен с протеина, открит в човешкото мляко. След успешни експерименти с малки животни учените преминаха към кози.
Добрата коза дава толкова мляко, колкото лошата крава
В Института по биология на Руската академия на науките човешки ген се имплантира в ДНК на животно (87 сек./6.44Mb)
Това е любима поговорка на специалисти от Института по генна биология на Руската академия на науките. Обяснете: "по-добре по-малко, но по-добре." Кравата дава повече мляко, но е по-алергенна. Освен това човешкият ген е по-добре "въведен" в козето мляко.
„Лактоферинът се съдържа естествено в козето мляко, но е много оскъден и няма същата ефикасност и активност за хората, както този, който се намира в човешкия протеин“, обяснява нуждата от имплантиране на човешки ген в ДНК на животното генетикът Елена Садчикова.
Според специалиста готовият генен конструкт се въвежда в оплодената яйцеклетка зана етапа, когато мъжкото и женското ядро все още не са се обединили в него. В 10-15% от случаите човешкият ген се "вкоренява" в генома на бъдещото животно.
"Сега задачата на цялата медицина е да създаде такива лекарствени протеинови препарати, които напълно да съответстват на оригиналните човешки протеини. Това е ново направление във фармацевтичната индустрия", добавя Садчикова.
В продължение на четири години учените се опитват да вмъкнат гена на човешкия лактоферин в ДНК на козата. Отне още четири години, докато експериментът за имплантиране на човешки ген в яйцеклетка на коза се оказа успешен. Първите деца с ген на човешкия протеин се появиха през 2007 г., те бяха наречени Lak-1 и Lak-2, на името на лактоферина. Днес в Белоболгарсия живее цяло стадо от няколко десетки трансгенни кози, а във ферма близо до Москва живеят още седем възрастни животни.
"За експеримента взехме семенна течност от трансгенни кози в Белобългария и ги осеменихме тук. Бременността на козата продължава пет месеца, получаваме ново трансгенно потомство, осеменяваме отново кози и едва след раждането на кози от тези кози получаваме първото мляко", казва генетикът Игор Голдман.
Изследване на мляко, получено във ферма в Голцово близо до Москва, показа, че то съдържа от пет до осем грама на литър лактоферин.
„Необходимо е да превърнете млякото с лактоферин в епруветка в млечна река и за това имате нужда от много кози“, поставя задачата Голдман.
Според учения в България няма достатъчно кози, за да се изпълнят целите на проекта. В допълнение, генетикът смята, че домашните животни са нископродуктивни - за една лактация те дават не повече от шестстотин литра мляко, докато чуждите индивиди - около една и половина хиляди литра. Но български учени нямат право да купуват чужди животни.
В България липсват козефермиферми - фермер (84 сек./6.24Mb)
"Европейските кози периодично развиват различни инфекциозни заболявания и ветеринарната служба забранява закупуването им. Миналата година се съгласихме да донесем хиляда животни от Австралия, но възникнаха проблеми", казва Игор Голдман.
Продължаването на проекта БелРосТрансген е одобрено от българското правителство, като са отпуснати 20 милиона долара за допълнителни изследвания. Част от средствата ще бъдат изразходвани за развитието на козевъдството в България. Учени от Института по генна биология на Руската академия на науките вече са закупили френска автоматична инсталация за замразяване на сперма. Той е инсталиран в Ставрополския изследователски институт по животновъдство и фуражно производство. Там те ще вземат семенна течност от трансгенни кози и ще осеменяват кози в индустриален мащаб.
„Трябва да има правителствено решение, че компетентно организираме така нареченото публично-частно партньорство между институцията на публичния и частния сектор“, смята генетикът Игор Голдман.
Учените планират в близко бъдеще козе мляко с лактоферин да бъде достъпно за широк кръг български и белобългарски потребители. Но преди трансгенното мляко да попадне в бебешката храна, продуктът трябва да бъде сертифициран.
"Необходимо е да се докаже, че козето мляко не се е променило по никакъв начин, след като там се появи човешкият ген. Че самият човешки протеин е същият като в гърдите на жената и че само ползата ще бъде за детето, но няма да има вреда", казва Голдман.
Според учените от Института по генна биология основната цел на проекта е да се даде възможност на "изкуствените" деца да получават протеина, който се съдържа в кърмата на жените.
Има и друго мнение. Някои имунолози и алерголози в България лекуват трансгенно козе мляко снедоверие.
"Животинската кърма не може да замени кърмата. Единственото, което може да се направи, е да се създават нови смеси на базата на съществуващите и да се добавя лактоферин. Само че този лактоферин ще се създава не в клетъчна култура, а в козе мляко", каза за РИА Новости Юрий Смолкин, директор на Научно-клиничния консултативен център по алергология и имунология, вицепрезидент на Асоциацията на детските алерголози и имунолози в България.
Единственото, за което и двете страни са единодушни, е, че лактоферинът, изолиран от козе мляко, може да се използва като основа за лекарства. Човешкият протеин има много широк спектър от терапевтични ефекти. Може да се използва например в хематологията и гастроентерологията.