Коллектив авторов - Основы биоэтики

Безусловно, основным направлением исследований в области генетической инженерии животных является выведение пород с повышенной продуктивностью, устойчивостью к болезням, из которых можно получать продукцию с новыми, привлекательными для потребителя качественными характеристиками. В этом направлении уже получены трансгенные формы разных видов рыб, в геном которых добавлен ген, кодирующий биосинтез гормона роста. Благодаря этому рыбы быстрее растут, эффективнее используют корма. Трансгенные свиньи с добавленным геном гормона роста более мускулистые и менее жирные, т. е. из туши трансгенного кабана можно получить больше мяса, чем из обычного, и меньше сала.

Свиньи с добавленным геном фитазы (один из ферментов переваривания пищи) лучше усваивают корма за счет лучшей усвояемости фосфора, что выражается в усилении их роста. К тому же это снижает загрязнение окружающей среды фосфатами. Трансгенные свиноматки с добавленным им геном а-лактальбумина более эффективно вскармливают своих поросят.

Ряд проектов имеет целью улучшение потребительских свойств продуктов, вырабатываемых животными или из животных. Речь, в частности, идет об улучшении качества шерсти овец, о выведении с помощью генетической инженерии пород крупного рогатого скота, в молоке которого снижена концентрация β-лактоглобулина, основного его аллергена, или изменено соотношение отдельных его белков (казеинов и сывороточных протеинов). Другой подход состоит в модификации отдельных генов для изменения физико-химических свойств соответствующих протеинов молока с целью повышения содержания в нем кальция, изменения соотношения отдельных аминокислот, получения молока, сыр из которого созревает в более короткие сроки. Все это должно существенно улучшить потребительские и технологические свойства коровьего молока. Определенную пользу будут иметь и сами животные, поскольку улучшенное молоко – немаловажный фактор здоровья вскармливаемых им телят. Многие из этих подходов уже реализованы на модельных объектах (лабораторных мышах).

Улучшение здоровья домашних животных, повышение их устойчивости к болезням с помощью методов генетической инженерии имеет большое практическое и социальное значение. Это не только позволит повысить продуктивность животных, уменьшить затраты на их лечение (на что уходит до 10–20 % от общей суммы затрат), но и снизит уровень употребления антибиотиков для их лечения, вероятность переноса инфекций от животных к человеку. Для решения названной проблемы используется три основных генно-инженерных подхода:

• добавка генов, повышающих устойчивость к болезням;

• «удаление» генов восприимчивости к болезням;

• замена отдельных генов животного на аналогичные гены, но в большей мере способствующие активному противостоянию болезни. В целом исследования по этим направлениям с переменным успехом пока проводятся на лабораторных животных. До обнадеживающих результатов на сельскохозяйственных животных дело не дошло.

В то же время конкретного практического выхода следует ожидать уже в ближайшее время в таком важном направлении генетической инженерии, как использование животных в качестве «биореакторов» для производства фармацевтических препаратов. Перспективы этого направления генетической инженерии применительно к растениям обсуждались выше. Несмотря на то, что и растения, и животные в отличие от микроорганизмов относятся к царству эукариот, биология растительной и животной клеток все-таки существенно различается. Поэтому для производства некоторых животных рекомбинантных протеинов более целесообразно использовать животные организмы, нежели растительные. В настоящее время убедительно доказано, что с помощью молочных желез трансгенные животные способны производить всевозможные протеины, такие, как разные факторы крови, ферменты, моноклональные антитела, коллаген, фибриноген, шелк пауков и т. д. Разрабатываются и другие системы производства рекомбинантных белков, в частности, большие перспективы связывают с системой яичного белка кур.

Что может дать человечеству использование животных-биореакторов, можно проиллюстрировать на следующем примере. Совместным проектом российских и белорусских ученых предусмотрено создание системы производства двух лекарственных протеинов: проурокиназы и лактоферрина человека в молоке трансгенных коз. Проурокиназа — мощный тромболитический фермент, использование которого в первые часы после наступления инфаркта миокарда в 5 раз снижает смертность от этого заболевания. Стоимость одного курса лечения проурокиназой составляет в настоящее время около 1000 дол. США, что делает этот препарат малодоступным для большинства граждан. Между тем в таком лечении в России и Беларуси нуждаются более 400 тыс. кардиологических больных. Лактоферрин — белок женского молока стоимостью 2000–2600 дол. США за 1 г, препараты которого обладают сильным детоксицирующим, антибактериальным и противовоспалительным действием. Применение лактоферрина как пищевой добавки позволяет снизить в 10 раз заболеваемость гастроэнтеритами у грудных детей-искусственников. Годовая потребность в проурокиназе и лактоферрине в мире оценивается в 6,5 млрд дол. США. Использование трансгенных животных снизит стоимость этих и большинства других подобных препаратов в 10–20 раз, что позволит перевести многие лекарства из разряда элитных в число общедоступных.

Проблема использования в научной, производственной и иной деятельности человека генно-инженерных организмов имеет два важных аспекта. Во-первых, современная биотехнология может в значительной мере содействовать решению мировых проблем благосостояния людей, касающихся в первую очередь насущных потребностей в продуктах питания, эффективного ведения сельского хозяйства и поддержания системы здравоохранения. Во-вторых, очевидно, что неконтролируемое создание и высвобождение генно-инженерных организмов в окружающую среду может привести к нежелательным последствиям для здоровья человека и неблагоприятным экологическим последствиям. Таким образом, одним из главных международных требований, связанных с развитием и применением биотехнологии в науке и производстве, является биобезопасность проведения исследований, полевых и других испытаний генно-инженерных организмов, а также биобезопасность высвобождения генно-инженерных организмов, обладающих новыми желательными признаками, на товарный рынок. Под биобезопасностью в данном контексте понимается система мероприятий, направленных на предотвращение или снижение до безопасного уровня неблагоприятных воздействий генно-инженерных организмов на здоровье человека и окружающую среду при осуществлении генно-инженерной деятельности (ГИД).