В большинстве случаев курьезные научные исследования приписываются британским ученым. Несмотря на это, российские ученые тоже иногда обескураживают. Например, они доят мышей. Для этих целей даже была изобретена специальная микродоилка. Мышиные надои настолько обрадовали наших ученых, что они перешли на коз. И вот, на протяжении нескольких последних лет Россия и Белоруссия работают над программой «БелРосТрансген», в рамках которой выращиваются трансгенные козы.
При чем тут мыши? При том, что именно на мышах отрабатывалась технология создания “лактоферринового биореактора”. Оказывается, лактоферрин – белок, содержащийся в молоке млекопитающих, – обладает массой полезных свойств. Он помогает в формировании крепкого иммунитета. Также с его помощью можно эффективно воздействовать на раковые опухоли. И больше всего лактоферрина содержится в человеческом молоке.
Именно эта информация и заставила ученых задуматься над созданием этого самого лактоферринового биореактора. Сначала в яйцеклетки мышей, а потом и коз, вводили генную конструкцию, созданную российскими учеными. В результате количество лактоферрина в молоке животных значительно увеличивалось.
Над созданием трансгенных животных работают во многих странах. В Финляндии, к примеру, пытались получить трансгенных коров. Но попытка обернулась неудачей, поскольку коровы-биореакторы поголовно страдали маститом. В Эдинбурге, в Рослинском институте, где вывели овцу Долли, разводят еще и генетически модифицированных кур. Выведением трансгенных коз занимаются также и в Калифорнии.
Мышей доили и в Петербурге – в НИИ экспериментальной медицины РАМН. В местной лаборатории стволовых клеток отдела молекулярной генетики уже много лет ученые занимаются изучением свойств лактоферрина. Об этих исследованиях мы поговорили со старшим научным сотрудником НИИ, кандидатом биологических наук Алексеем СОКОЛОВЫМ.
– Неужели этот лактоферин только сейчас открыли, почему вокруг него столько суеты?
– Лактоферрин привлекает исследователей всего мира уже более 70 лет, и интерес не угасает: с 1991 года проходят международные симпозиумы, посвященные только исследованию функций этого белка. Конференции ежегодно собирают более сотни ученых со всего мира, и им есть что обсудить. Далеко не каждый белок может привлечь такой неугасающий интерес к своим свойствам.
– И чем хороши его свойства?
– Функции лактоферрина в организме чрезвычайно разнообразны: защита от патогенных бактерий, вирусов, грибков и паразитов, стимуляция роста желудочно-кишечного тракта ребенка, а также костной ткани, угнетение роста опухолевых клеток. Плюс он помогает защитным реакциям нашего организма. В раннем грудном молоке – молозиве – около половины всех белков составляет лактоферрин, поэтому он просто необходим для нормального развития и защиты вскармливаемого ребенка.
– А взрослым он тоже полезен?
– Известно, что лактоферрин способствует эффективной терапии анемии на поздних сроках беременности, является мощным антимикробным агентом и иммуномодулятором. В Японии выпускают препарат лактоферрина коровы с антиоксидантными добавками: он помогает в профилактике и терапии как инфекционных, так и раковых заболеваний. В России лактоферрин выпускают для ветеринарных целей под названием “Полиферрин-А”.
– Если лактоферрин настолько ценен, почему у нас его используют только в ветеринарии?
– Это не совсем так. Лактоферрин в России выпускают и для терапевтических целей, в частности, для лечения послеоперационных осложнений рака. В Московском научно-исследовательском онкологическом институте им. П. А. Герцена выпускается препарат лактоферрина “Лапрот”, который помог сотням безнадежных онкологических больных.
– То есть ваши исследования могут и на практике применяться?
– В сферу наших интересов входят как фундаментальные исследования, например, общие закономерности взаимодействия белков, так и выявление полезных свойств лактоферрина. В частности, мы исследуем защитные свойства лактоферрина и церулоплазмина при поражениях нервной системы, анемии и гипоксии. Для таких исследований нам постоянно нужно получать белок из грудного молока.
– А где вы берете грудное молоко?
– Достать донорское молоко с помощью роддомов было довольно сложно, поэтому однажды мы предложили всем желающим кормящим мамам добровольно провести анализ содержания лактоферрина в их грудном молоке. Получилось взаимовыгодное сотрудничество.
– Чем это сотрудничество полезно для вас – понятно. А для кормящих матерей?
– За последние 10 лет мы накопили обширную базу данных по содержанию лактоферрина в грудном молоке на самых разных стадиях лактации. Первоначально это было связано с исследованием исчезновения комплекса лактоферрина с церулоплазмином из молока. У разных женщин это происходило в разные периоды, поэтому мы исследовали концентрацию лактоферрина на разных сроках, чтобы понять, является ли снижение содержания белка фактором, приводящим к исчезновению всего комплекса. Еще нас интересовало, приводит ли употребление нашей ржавой воды к перенасыщению лактоферрина железом. Дело в том, что лактоферрин в грудном молоке выступает как регулятор концентрации свободного железа. В свою очередь, свободное железо необходимо для роста патогенных бактерий. Таким образом, если бы лактоферрин был перенасыщен железом, то не оставалось бы потенциальной возможности связывания им железа бактерий, и это свидетельствовало бы об опасности для грудного ребенка. Результаты анализа, который мы проводим, позволяют оценить, в какой степени молоко каждой конкретной матери обеспечивает защиту ребенка от патогенных микроорганизмов. Интерес к исследованию оказался высоким, сейчас мы регулярно получаем образцы грудного молока и даже выявили рекорды по содержанию лактоферрина на поздних сроках лактации.
– Как к вашим исследованиям относятся в научном мире и, скажем, в Минздраве?
– Наше исследование уникально по объему выборки. А за рубежом из-за этических проблем и некоторых ментальных особенностей просто невозможно договориться о таком масштабном исследовании. Что касается Минздрава, то мне неизвестно ни его мнение, ни мнение государства в целом. Дело в том, что на данном этапе наши показатели являются сугубо научными, и их практическую значимость еще предстоит оценить.
– Как именно вы проводите исследования? Кстати, этим занимаетесь в России только вы?
– В России выпускают наборы, предназначенные для определения лактоферрина в сыворотке крови с помощью иммуноферментного анализа. Дело в том, что появление лактоферрина в крови – неблагоприятный показатель, свидетельствующий об активации клеток врожденного иммунитета – лейкоцитов. Но измерять с помощью таких наборов лактоферрин в грудном молоке – все равно что измерять рост человека штангенциркулем. Мы используем более традиционные и наглядные методы – это иммунодиффузия и ракетный иммуноэлектрофорез. Они требуют получения антител к человеческому лактоферрину от кроликов, что требует определенных практических навыков и возможности содержания самих животных. Мы в настоящее время имеем большой запас как самих антител, так и возможность возобновить их получение в любой момент.
Для оценки насыщения лактоферрина железом нужно выделение белка из каждого образца, что в принципе не является сложной процедурой, но также требует определенных навыков и аппаратуры. Думаю, что без интереса со стороны исследователей ни одна другая лаборатория не возьмется за такие анализы, поэтому сейчас мы проводим действительно эксклюзивные исследования. Нас не так много, и вчетвером мы едва успеваем охватить население Петербурга, заинтересованное в анализе. А к нам регулярно обращаются мамочки из других городов России. Сейчас мы начали покорение Москвы, но репрезентативной базы для этого региона у нас пока нет.
– А лактоферрин можно получить искусственным путем?
– В принципе белки получают искусственным путем: для этого существуют так называемые микробные системы экспрессии. Проще говоря, мы заставляем микробы синтезировать интересующие нас белки искусственно, включая в геном микроба гены, кодирующие эти белки, под контролем увеличивающих их синтез элементов. Но с антимикробными белками это плохо получается, поскольку как только микробы начинают синтезировать антимикробный белок, они почти сразу гибнут, не успевая наработать значительных количеств белка. В связи с этим нужно добиваться экспрессии белка в высших организмах, например, заставить коров или коз секретировать белок человека в молоко, или заставить рис нарабатывать интересующий белок в зернах. Японцы, например, получают лактоферрин в трансгенном рисе. Белок получается функциональным, хотя и в несколько перегруженной углеводным компонентом форме.
В настоящее время Институт биологии гена работает над созданием коз, секретирующих лактоферрин человека в молоко. Возможно, в будущем, когда в сознании человека сочетание “ГМО” потеряет устрашающий смысл, на полках магазинов появится козье молоко с лактоферрином человека – достойная альтернатива искусственным смесям.
– Есть у нас уже сейчас эти самые трансгенные козы?
– В данный момент мы уже не участвуем в этой программе, и про коз с молоком, содержащим лактоферрин человека, пока информации нет. Мы получали трансгенных мышей для проверки работоспособности генетических конструкций на козах. Результаты получились впечатляющие, молоко у мышей было красным от железа, связанного с лактоферрином, и концентрация его была в разы выше, чем в молозиве. Дойдет ли все-таки дело до коз, учитывая печальную тенденцию запрета ГМО на рынке, я не знаю.
– Насколько я поняла, вы активно агитируете за грудное вскармливание. Объясните, почему вокруг этой темы ведется так много жарких дискуссий?
– Раздувание споров вокруг любой проблемы заставляет задуматься о том, нет ли кого-нибудь, кому эти споры были бы выгодны. Сейчас на кормящую мать давят как общество, вынуждающее ее как можно скорее возвращаться на работу, так и – что гораздо страшнее – производители смесей для искусственного вскармливания, ведущие порой весьма агрессивную рекламу своей продукции. Я совсем недавно узнал, что ВОЗ запретила использовать изображения детей на продукции для искусственного вскармливания. Однако в рекламе производителей смесей этот запрет зачастую игнорируется. Сам я думаю, что мифы о грудном вскармливании и слухи о его бесполезности распространяют в первую очередь заинтересованные производители искусственных смесей.
– А чем так плохи сухие смеси – масса детей на них выросла и даже вступила в “Единую Россию”?
– Во-первых, искусственные смеси не содержат лактоферрина, а также других белков грудного молока с защитными функциями и “биодоступно” упакованными в них металлами. Во-вторых, в искусственные смеси такие металлы добавляют в форме неорганических солей, в лучшем случае – в виде органических комплексов, доза которых в разы превышает концентрацию металлов в грудном молоке, где они упакованы в белки. Связывание этих белков в желудочно-кишечном тракте младенца, обеспечивающее адекватную передачу металла, совершенствовалось на протяжении всей эволюции млекопитающих и не может быть заменено искусственными смесями. Я уже не говорю о том, что грудное молоко, кроме питательных белков, содержит еще и защитные белки иммуноглобулины, несущие информацию обо всех патогенах, с которыми сталкивалась кормящая мама. Для каждой кормилицы этот набор уникален и, безусловно, адекватен для защиты ребенка. Кроме этого, в грудном молоке есть клетки иммунной системы матери, которые не погибают в кишечнике ребенка и даже способны проникнуть в его кровеносную систему для осуществления защитных функций. На мой взгляд, в крайнем случае, когда нет никакой возможности кормить ребенка естественным путем, альтернативой могло бы стать как раз молоко трансгенных коз.
– А как вы относитесь к тому, что общество считает естественное вскармливание ребенка, длящееся дольше года, дикостью?
– Думаю, что это право каждой матери – решать, до какого срока кормить своего ребенка. На мой взгляд, дикостью являются заявления о том, что позднее молоко уже ничего не содержит. Когда мы обнаружили уровень лактоферрина в молоке после 3 лет кормления, сопоставимый с уровнем белка в молозиве, у нас пропали сомнения в пользе длительного кормления. В любом случае, хуже от употребления этого молока ребенку не будет, ведь полезных свойств у лактоферрина много, а токсическая доза до сих пор не определена – возможно, что ее и нет вовсе.
– А вас самого что заинтересовало в такой далекой от большинства мужчин теме, как грудное вскармливание?
– Я думаю, что пол в этом вопросе не может определять степень интереса к явлению. Все-таки мы все относится к млекопитающим, то есть питались молоком и обязаны ему многим. Интерес к свойствам грудного молока у отцов, которые часто участвуют в передаче образцов грудного молока их жен, порой поражает. Вопросы они задают по сути и всячески способствуют облегчению нашей работы.
С научной точки зрения, теме исследования белков грудного молока посвящено около 40 тысяч публикаций – это огромный и интереснейший материал. Кстати, лидером исследований молока в мире также является мужчина – профессор Бо Лонердаль. Им опубликовано более 400 работ на эту тему, так что мне есть на кого равняться.
Катя ЩЕРБАКОВА
Справка
Группа, в которой работает Алексей Соколов, входит в состав лаборатории стволовых клеток отдела молекулярной генетики НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН. Она занимается исследованием взаимодействий металлосодержащих белков, участвующих как в обмене металлов, так в регуляции защитных процессов в организме. В 1997 году при исследовании медьсодержащего белка церулоплазмина в грудном молоке сотрудницей отдела Еленой Захаровой было открыто взаимодействие церулоплазмина с железосвязывающим белком грудного молока лактоферрином. В плазме крови церулоплазмин окисляет опасное для организма закисное железо в безопасную окисную форму и способствует встраиванию его в трансферрин плазмы крови. В грудном молоке с церулоплазмином взаимодействует гомолог трансферрина – лактоферрин, который выполняет как функции трансферрина, так и ряд других функций.
