Петр Образцов - Мир, созданный химиками. От философского камня до графена

Молчит этот ген и у бамбука. А ведь бамбук можно было бы использовать как исходное сырье для производства биотоплива. Сейчас взамен природных углеводородов используют этиловый спирт из кукурузы и сахарного тростника, растительное масло из рапса заливают в дизельные двигатели, из отходов на свалках получают биогаз. Однако стоимость биотоплива часто оказывается выше цены на нефть, а главное, при выращивании растений все равно приходится сжигать углеводороды, требующиеся тракторам, комбайнам и на фабриках по производству пестицидов.

Хорошей заменой кукурузы и тростника могла бы стать обычная древесина, которую можно использовать и для микробиологического производства того же спирта, и просто в качестве дров. Но тут появляется фактор времени: быстрее всего растет бамбук, но не в российском климате. Поэтому ученые из Иркутска постарались получить быстрорастущие осины и пирамидальные тополя. Они выделили из кукурузы ген, который управляет гормоном быстрого роста, и внесли его в почку осины. В результате опытные образцы росли в 7–8 раз быстрее обычных видов и за два года из саженца вырастало четырехметровое дерево.

Теперь, после получения необходимых разрешений, эти генно-модифицированные растения переводят на плантации. Через несколько лет деревья срубают, измельчают и путем брожения получают этиловый спирт. Но еще проще использовать их в качестве дров — в последнее время этот вид топлива перестали считать примитивным и устаревшим и отапливают им не только избы в деревнях, но и коттеджи, и даже многоэтажные дома. И это понятно — сидеть у камина совсем не то, что у батареи центрального отопления.

Сейчас проводят генную модификацию не только растений, но и животных. Делается это не потому, что, как говорил Станислав Ежи Лец, «чем больше мы заботимся о животных, тем они вкуснее», а с целью получения особо необходимых человеку веществ. Например, белка лактоферрина. Это белок, присутствующий в материнском молоке и обеспечивающий новорожденному ребенку еще не сформировавшийся у него иммунитет. Лактоферрин защищает от болезней, стрессов, холода и жары — от всего, что может повредить младенцу. А при встрече с инфекциями работает как природный антибиотик, уничтожая бактерии, вирусы и грибки.

Известно, что дети, находящиеся на искусственном вскармливании, лактоферрин не получают, а потому чаще болеют; среди них значительно выше заболеваемость и смертность. Чтобы им помочь, разумно, казалось бы, использовать грудное донорское молоко, но его мало, к тому же оно может быть источником опасных вирусов и бактерий, вот почему использование донорского молока в качестве источника лактоферрина в России запрещено. Но методами генной инженерии можно заставить животных, дающих молоко, производить лактоферрин в необходимых количествах.

Такие работы идут во многих странах мира, в России их начали ученые из Института биологии гена РАН. Поначалу идеи наших генетиков не нашли поддержки на родине, тогда не было в нашей стране ни чистопородных коз, ни денег. Зато понимание, финансовую поддержку и породистых коз ученые нашли в союзном государстве Россия-Белоруссия. За прошедшие годы им удалось создать генно-инженерные конструкции, позволяющие внедрить ген человеческого белка лактоферрина в организм животных. Их испытали на мышах, а потом внедрили в яйцеклетки коз. Получили козлов-производителей, а от них потомство козочек, которые дают молоко с уникальным человеческим белком.

Лактоферрин нужен не только детям, он эффективен и в лечении онкологических и многих других заболеваний, не случайно один его грамм на мировом рынке стоит до трех тысяч долларов. Во многих странах мира уже вывели трансгенных коров, чье молоко содержит человеческий лактоферрин.

Однако наши ученые не случайно выбрали коз. Во-первых, коровье молоко переносят далеко не все дети, существует и аллергия на коровье молоко, и непереносимость молочного сахара лактозы, а козье молоко издавна применяется в лечебном питании. Во-вторых, высокоудойная коза дает до тонны молока за год. Еще недавно острили, что коза — это корова социализма, поскольку голодная и худосочная колхозная буренка давала молока едва ли не меньше, чем ухоженная коза частника. В-третьих, выделенный из коровьего молока белок надо зарегистрировать как препарат, что требует времени, а козье молоко можно просто пить и детям, и взрослым. В-четвертых, содержание в нем лактоферрина в среднем в 10 раз выше, чем в женском грудном молоке, и он полностью идентичен человеческому.

Идеи ученых поддержали и российские фермеры. Две козьи фермы для получения лечебного молока уже построены — в Подмосковье и рядом с Великим Новгородом. Фермеры готовы наладить производство молока и различных продуктов из него, а генетики создали технологию выделения из молока лечебного лактоферрина и разделения человеческого и собственного белка животных. Предлагаю только целебный козий лактоферрин зеленым и противникам генной модификации не продавать!

Еще одним интересным примером генной модификации животных является выведение китайскими учеными хрюшек, которые производят жир с «рыбными» омега-3-кислотами. Эти кислоты являются основой витамина F, содержащегося в рыбьем жире. Китайские генетики встроили в ДНК свиньи ген рыб, ответственный за выработку омега-3-кислот, и родившийся у свинки поросенок приобрел замечательное качество — его жир и сало стали так же полезны, как рыбий жир. При этом исследователи утверждают, что шашлык из такого поросенка не имеет рыбного привкуса — надо сказать, обнаружилось это только после триумфального завершения эксперимента.

Успех китайских генетиков позволяет сделать некоторые предсказания по поводу «изготовления» новых видов животных. Например, рыбий жир содержит не только полезные омега-3-кислоты, но и богат витамином D (а также А). Напрашивается введение в ДНК свинки гена, вызывающего выработку этих витаминов. Другое направление исследований — выведение генетическим методом свиней, которые «жуют жвачку» и соответственно могли бы употребляться в пищу иудеями и мусульманами. Разведение «чистых» свиней в мусульманских странах с общим населением более 1 миллиарда человек спасло бы человечество от грядущего продовольственного кризиса.

До окончательного торжества селекции и генной модификации Иосиф Абрамович Рапопорт не дожил. Он погиб под колесами сбившего его грузовика. Работы по химическому мутагенезу тем не менее продолжаются, у этого метода остаются еще некоторые преимущества перед генной модификацией. И разумеется, огромные средства тратятся на изучение радиоактивности, открытой Беккерелем и впервые подробно изученной семейством Кюри. И конечно, самым главным событием в ее истории было обнаружение деления урана, наиболее наглядно продемонстрированное при бомбардировке Хиросимы и Нагасаки атомными бомбами.