Молоко для аллергиков, или Как клонирование скота развивается в России

Многие маленькие дети страдают пищевой аллергией, которая вызвана чувствительностью к белкам коровьего молока. У взрослых людей это недомогание может спровоцировать эозинофильный эзофагит — хроническую болезнь пищевода. Ученые сегодня активно пытаются решить такую проблему: на полках магазина всё чаще можно встретить заменители коровьего молока на основе сои, риса или овса. Однако останавливаться на этом не собираются — генетики планируют через клонирование вывести новые породы животных с «неактивным» геном бета-лактоглобулина. Молоко от таких коров можно будет давать аллергикам.

Инициатива по созданию подобного проекта появилась недавно. В 2018 году вышел указ президента РФ «О развитии генетических технологий», основной целью которого стало открытие и техническая поддержка лабораторий и научных центров, изучающих эту сферу. В то же время Российский фонд фундаментальных исследований объявил конкурс проектов. Победа досталась заявке Института животноводства имени Л.К. Эрнста в соавторстве с командой из МГУ имени Ломоносова.

По мнению Галины Сингиной, руководителя лаборатории экспериментальной эмбриологии, идея с изменением генома для предотвращения аллергии является практически ценной. Для клонирования животных используют фибробласты — клетки кожи зародыша. Генетический материал из них вставляется в яйцеклетку.

В 2020 году команда добилась рождения первого в России клонированного теленка. Он появился на свет благодаря замороженным фибробластам, привезенным из Германии шесть лет назад. Но, как утверждают сами ученые, это лишь первая фаза эксперимента. "Получить клонированные эмбрионы не проблема, — делится Галина Сингина. — Эта технология у нас освоена. Вырастить здоровое животное, довести его до взрослого состояния, чтобы оно могло само давать потомство, — другое дело. До 4-5 месяцев у нас дошло три особи, а родилась только одна. При том что всего мы подсаживали 31 эмбрион". Молоко этой клонированной коровы всё ещё может вызывать аллергию, поэтому следующим этапом для ученых будет уже редактирование особей. Для этого применят специальный молекулярный инструмент — CRISPR/Сas9. Он точечно вырезает заранее заданный ген из ДНК клетки, не затрагивая другие участки.

Редактирование генома можно провести и с обычным оплодотворением на стадии зиготы. В таком случае все другие клетки тоже получат измененный набор генов. Однако, несмотря на высокую эффективность такого метода, есть риск, что результат эксперимента будет не таким, на какой рассчитывали ученые. Другое же дело обстоит с клонированием: при каждом его цикле можно добиться создания примерно одинаковых особей.

Первые попытки клонирования позвоночных животных предпринял в 1940-х годах советский эмбриолог Георгий Лопашов. Он выделил ядро неполовой клетки и ввел его в яйцеклетку, из которой предварительно удалил собственный генетический материал — хромосомы. Этот метод клонирования получил название "перенос ядра". Именно он стал золотым стандартом во всем мире. Однако в то время полученные Лопашовым результаты не были опубликованы из-за преследований генетиков в СССР. Далее пошли исследования яйцеклеток, которые проводились в 1950-х годах сразу в нескольких странах мира. Тогда ученые обнаружили, что в соответствующей среде половая клетка может созревать вне организма сама. В 1990-х годах произошел прорыв с овечкой Долли в Великобритании. "У нас к тому времени была своя сильная школа, но в 90-е годы финансирования не хватало, — делится Галина Сингина. — Тогда клонированием занимались у нас и еще в двух центрах по всей России. Многие, кто успел защититься, уехали за рубеж». 

Оживать в России отрасль начала, по словам Сингиной, только в 2000-х с развитием грантовой поддержки. В 2007–2008 годах в Институте Эрнста получали клонированные эмбрионы свиней, а чуть позже — коров. Создать уже отредактированные эмбрионы команда института планирует в следующем году. Однако пока что речь идет только об эмбрионах, рождение живого потомства с новым ДНК — другая история.

Автор: Анастасия Прейзнер