Kogut produkujący insulinę, gigantyczne króliki z wszczepionym genem wzrostu, kędzierzawy baran, który poślubił … pająka. Nie, to nie są postacie z cudownego ogrodu doktora Salwatora, bohatera fantastycznej opowieści Belyaeva
W rejonie Podolska, około 40 km od obwodnicy Moskwy, we wsi Dubrowice, znajduje się Instytut Hodowli Zwierząt Rosyjskiej Akademii Nauk Rolniczych, którego naukowcy po przekroczeniu granic selekcji klasycznej opracowują obecnie technologie transgeniczne z mocą i siłą. Po co? Uzyskanie ras zwierząt gospodarskich o określonych cennych cechach. Kierownik laboratorium kriobiologii reprodukcyjnej VIZH, doktor nauk biologicznych, członek korespondent Rosyjskiej Akademii Nauk Rolniczych Vugar Bagirov, uprzejmie zgodził się na zorganizowanie wycieczki do tajemniczych ogrodów Instytutu.
- Nie masz pojęcia, gdzie jesteś - budzą emocje utalentowany zootechnik azerbejdżański, który wiele lat temu przeniósł się do Moskwy, by mieszkać i pracować. - To tutaj po raz pierwszy na świecie opracowano technologię zamrażania plemników. Wtedy cały świat zaczął go używać. Kriokonserwacja plemników po śmierci to także nasz rozwój. A ile jest tam zwierząt, których nie znajdziesz nigdzie indziej na świecie! Cóż, chodźmy szybko, pokażę ci naszą dumę.
Pierwszym obiektem, z którego wszyscy w instytucie są naprawdę dumni, był … zwykły kurnik.
Cóż, co jest niezwykłego w twoich kurczakach?
- Fakt, że składają jaja z ludzkim białkiem. Pracę tę nadzoruje doktor nauk rolniczych, profesor, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Rolniczych Lew Konstantinowicz Ernst. Od wielu lat zajmuje się problemami przenoszenia obcego genu do komórek innego zwierzęcia, badając, jak skutecznie przyzwyczajają się one do obcego genomu. Kurczaki z ludzkim genem to jeden z najbardziej udanych projektów. Sam zobacz.
Absolwent instytutu Denis Beloglazov prowadzi mnie do pudełka, na którym ułożone są kartony z jajkami. Jak w supermarkecie, ale tylko z wyglądu. W każdym takim jądrze znajduje się cenny produkt somatotropiny (ludzkiego hormonu wzrostu), za którego gramy na światowym rynku płaci się tysiące dolarów. Ten gen stymuluje produkcję tego hormonu u ludzi! Najpierw jest przenoszony in vitro (czyli na stole laboratoryjnym) do konstrukcji komórek rozrodczych pobranych z kurczaka. Ich rozmnażanie zajmuje trochę czasu, po czym naukowcy biorą strzykawkę w dłonie i wstrzykują powstałe transformowane komórki kurczaku. Oznacza to, że na zewnątrz wygląda jak zwykły zastrzyk dla matki, w którym już rodzi się przyszłe pisklę. Ale nie jest już skazany na wyklucie się - jaja są tu pozyskiwane ze względu na samo białko. Każdy ma bardzo wysokie stężenie somatotropiny,nie możesz już tego dostać. Najlepszym bioreaktorem okazało się jajo kurze.
Wydaje się, że sama nazwa - hormon wzrostu - mówi sama za siebie. Ale niewiele osób wie, że jest to niezbędne dla już dorosłych ludzi. Jeśli organizm źle funkcjonuje, a przysadka mózgowa zaczyna produkować niewystarczającą ilość hormonu wzrostu, ludzie mają nadmiar tłuszczu, pogarsza się stan mięśni, skóry, zmiękczają kości. Aby tego wszystkiego uniknąć, ludziom po 35 roku życia przepisuje się hormon wzrostu lub, jak niektórzy to nazywają, „źródło młodości”.
Film promocyjny:
- Nawiasem mówiąc, tworzymy również kury transgeniczne, w których jajach gromadzi się insulina białkowa ludzka, potrzebna diabetykom - wyjaśnia pracownik VIZH.
A kury z wprowadzonymi przez siebie obcymi genami nadal niosą „złote”, czyli jaja insuliny lub somatotropiny?
- Nie, aby otrzymać kolejną porcję jaj „wypchanych” z ludzkiego białka, za każdym razem trzeba wykonać operację z przeszczepem genów w nowy sposób. Obecnie pracujemy nad stworzeniem rasy kurczaków z „ustalonym” ludzkim genem, który będzie przechodził z pokolenia na pokolenie. Na przykład dla tego koguta (specjalista prowadzi mnie do klatki z przystojnym mężczyzną o różnych płetwach. - Autor) zmieniliśmy już komórki rozrodcze. Mamy nadzieję, że w przyszłości urodzi się z niego te same genetycznie zmodyfikowane kury.
„Spotkaj się”, mówi Bagirov, wskazując na dużego kędzierzawego barana, „to jedyne jagnię na świecie, które ma gen pająka w genomie. Przenieśliśmy konstrukt z pająka Nephila madagascariensis do jego genomu.
Po co?
- Aby w przyszłości wełna naszego barana zyskała siłę i elastyczność sieci. Od dawna wiadomo, że nitka pająka jest 5 razy mocniejsza niż stal (o tej samej grubości), 2 razy bardziej elastyczna niż nylon, nie znika w żadnym z rozpuszczalników. Ale nigdy nie będziemy czekać na wymaganą ilość pajęczyn - jakie farmy pająków musielibyśmy stworzyć ?! Okazało się jednak, że w imię idealnego materiału możliwe jest skrzyżowanie genów dwóch zwierząt.
Czy musiałeś złapać za to pająki z Madagaskaru?
- Oczywiście nie. Oryginalne materiały genetyczne od dawna są dostępne w specjalnych bankach zarówno w naszym kraju, jak i na Zachodzie. Właśnie złożyliśmy zamówienie, a oni przesłali nam potrzebny nam gen. Pająki Nephila, które w tłumaczeniu „uwielbiają tkać”, zostały wybrane przez naukowców na najtrwalszą sieć.
Według Bagirova początkowo gen spidroiny, białka odpowiedzialnego za siłę sieci, został wszczepiony matce „baranka”, który pojawił się przed nami. Dopiero u urodzonego jagnięcia cenny gen pająka olbrzymiego z Madagaskaru ujawnił się w każdej komórce.
Teraz genetycznie zmodyfikowany okaz wyrósł, wełna zaczęła się zwijać, jak prawdziwa fashionistka.
A kiedy możemy się spodziewać po kędzierzawej wełnie „pająka”?
- Już go przecięliśmy, wysłaliśmy „futro” do zbadania do jednego z instytutów. Ale szczerze mówiąc, nie spodziewamy się szybkich rezultatów, aby gen zaczął produkować białko, może być konieczne poczekanie na drugie lub trzecie pokolenie takich jagniąt.
Przypuśćmy, że wszystko się ułożyło. Co można zrobić z tej wełny?
- Będzie można z niego uszyć kamizelkę kuloodporną. Pod względem grubości nie będą się różnić od koszuli zwykłego mężczyzny, a siłą przewyższą stalową zbroję. A jak mocne można uzyskać liny do spadochronów lub liny do statków morskich!
Zdjęcie: Natalia Vedeneeva / mk.ru
Zanim zdążyliśmy pożegnać się z niesamowitym baranem, zza ogrodzenia rozległo się ospałe pomruk. Patrzyła na nas niezwykła krowa: pysk był jak u naszych krów, rogi wznosiły się stromo, a wełna wisi prawie na ziemi.
- To jest nasza Yashka. Moja córko, do-ocha, - zwierzę Bagirow czule woła i wyjaśnia, że mamy do czynienia ze skrzyżowaniem jaka Pamira z rosyjską czarno-białą krową. - To już nie jest cud transgeniczny, ale cud selekcji. Mleko daje 10 litrów dziennie przy maksymalnej zawartości tłuszczu 9,5%, zawiera też dużo białka - 5,2%. Ponadto krowa jaka jest bardziej odporna na naturalne anomalie. Na przykład znacznie lepiej znosi ciepło. Yashka jest ucieleśnieniem głównego zadania hodowców, łącząc wysokie właściwości adaptacyjne dzikich zwierząt i wysoce produktywne cechy ras uprawnych.
Czy naprawdę na świecie jest bank plemników dzikich jaków Pamiru?
- Nie, sam poszedłem do Pamiru. Myślałem przez 7 dni, ale zostałem przez cały miesiąc. Cóż, byłem wtedy wykończony. Po prostu jaki ich nie wpuszczał, trzeba było najpierw wytropić stado, potem zabić samca i zebrać martwe plemniki w specjalnym zbiorniku. Ta technika została opracowana przez pracowników naszego instytutu. Udowodnili, że nasienie zachowuje wszystkie swoje właściwości produkcyjne, jeśli zostało pobrane i zamrożone w pierwszych minutach po śmierci zwierzęcia.
Innym powodem, dla którego musiałem pozostać w Pamirze, był inny ich mieszkaniec - owca górska argali. Nie mogłem przejść obok takiego cudu. W rezultacie przywiózł spermę na przedmieścia. Następnie za pomocą spermy jaka, wstrzykując ją do macicy zwykłej krowy, otrzymaliśmy hybrydę Yashka, a argali skrzyżowano w ten sam sposób z rosyjską owcą Romanowów i otrzymaliśmy Pamir. Jeśli nazywam Yashkę swoją córką, to Pamir jest moim synem, moim chłopcem, moją nadzieją.
Jakie ma zalety?
- Z różnicą tylko dwóch chromosomów (u argali jest ich 56, u owiec 54), są znacznie większe i bardziej żywotne. Mój Pamir ma już zaledwie 9 miesięcy, kiedy dorośnie, można z niego wydobyć 150-200 kilogramów mięsa, natomiast ze zwykłej rosyjskiej owcy maksymalnie 50.
Nawiasem mówiąc, dobrzy zalotnicy dla naszych kóz okazali się nie tylko z tadżyckich argali, jakuckiej owcy bighorn (chubuku), na którą Bagirow upolował w warunkach wiecznej zmarzliny, a następnie przywiózł je do VIZH, również nadawali się do tej roli. W ogóle nie instytut, ale ciągły pałac weselny okazał się, a wszystkie małżeństwa są „międzyetniczne”.