Петербургские исследователи достигли значительного прогресса в сфере сельскохозяйственных биотехнологий, разработав метод резкого улучшения генетических характеристик крупного рогатого скота с использованием экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
Первый теленок, рожденный от лучших племенных родителей, и еще с использованием суррогатной матери (эмбрион выносила другая корова), получил имя Протос. С древнегреческого это означает «первый», а вскоре ожидается появление и других телят, зачатых и выношенных аналогичным образом. «Дети из пробирки» будут использоваться в хозяйствах Ленинградской области с целью последующего тиражирования методики на Северо-Западном федеральном округе.
Появление на свет Протоса — результат многолетних усилий научной школы Санкт-Петербургского государственного университета ветеринарной медицины в области репродуктивных технологий и генетики сельскохозяйственных животных. За этим событием скрывается не просто одна новость, а систематическое создание полного технологического процесса.
— Процесс начинается с подбора родительской пары. Для Протоса отцом стал американский бык голштинской породы с высокими племенными показателями, матерью-донором — племенная корова из Ленобласти. Этот выбор не случайен: именно от генетики родителей зависит, насколько продуктивным будет потомство. В настоящее время лучшие коровы дают около 11–12 тысяч литров молока в год при жирности 3,8–4,2 процента, и задача состоит в том, чтобы сохранить и увеличить эти показатели в следующих поколениях, — отметил Кирилл Племяшов, член-корреспондент и профессор РАН, ректор университета.
Он поясняет, что все этапы формирования эмбриона проходили вне организма животного — по технологии in vitro. Из фолликулов кровной матери извлекались ооциты (незрелые яйцеклетки), которые доращивались в лабораторных условиях, а затем искусственно оплодотворялись. Полученные зародыши культивировались в специальной среде около недели — до преимплантационной стадии. После этого эмбрион прошел генетическую оценку и был пересажен корове-реципиенту, которая и выносила теленка, став суррогатной матерью.
Это принципиальное отличие от более распространенной в России технологии in vivo, при которой эмбрион формируется в организме матери: корову искусственно оплодотворяют, а затем зародыши извлекаются из матки нехирургическим путем. Их можно подсаживать другим коровам. Метод in vitro более технологически сложен, но открывает значительно больше возможностей для генетического контроля и масштабирования.
Но зачем нужно использовать коров-реципиентов, то есть суррогатных матерей?
— В настоящее время срок жизни коровы измеряется в отелах. И не будем скрывать: если животное уже не может выносить теленка или количество и качество молока перестает удовлетворять — оно подлежит отбраковке. Проще говоря, корова за свою жизнь обычно становится матерью для трех-четырех телят. Однако если это отличная по генетике корова и она давала много молока — мы можем получать от нее прижизненные ооциты для дальнейшего использования в схеме ЭКО, и телят будет не три-четыре, а десятки! Полученные «в пробирке» эмбрионы подсаживаются другим коровам, пусть не таким удойным, но достаточно здоровым, способным выносить малыша, и в итоге мы получаем теленка с очень хорошей наследственностью, — пояснил Вадим Ацилов, доцент кафедры генетики и репродуктивных технологий.
В данном случае первым теленком стал бычок. Его племенные качества будут оценены после достижения половой зрелости, когда он станет отцом телок, которые, в свою очередь, станут мамами и начнут давать молоко. Если все будет в порядке и удои будущих «дочерей» Протоса окажутся высокими, его смогут активно использовать в качестве донора спермы.
— Главное, что дает эта технология, — возможность значительно ускорить селекцию. По расчетам специалистов, применение метода in vitro в сочетании с генетической оценкой эмбрионов позволяет сократить время на достижение нужных показателей продуктивности примерно на 30–40 процентов по сравнению с традиционными методами. Если сегодня ориентиром служат 11–12 тысяч литров молока от одной коровы в год, то с помощью целенаправленного генетического отбора вполне реально выйти на 14–15 тысяч литров. И это уже не фантастика, а планомерная работа, — считает Кирилл Племяшов.
Во-первых, увеличение удоев сделает хозяйства более рентабельными. Сравните: согласно статистике, среднестатистическая корова в России в год дает около семи тысяч литров молока, а если будет 14–15 тысяч литров, то для того же объема производимого молока потребуется в два раза меньше животных. Это значит меньшие затраты на корма и содержание животных. Кроме того, это вопрос продовольственной безопасности нашей страны.
В ближайших планах ученых — выйти на производство не менее 1000 генетически оцененных эмбрионов в год (при приживляемости не менее 40 процентов, что является очень высоким показателем, поскольку обычно он составляет около 20 процентов).
Справка «РГ»
Основной площадкой для отработки технологии уже стал племенной завод в Ленобласти. Еще несколько хозяйств также проявили интерес к внедрению технологии (то есть подсадки эмбрионов коровам-реципиентам) на своих площадках. Далее технология будет распространяться по другим регионам.
Виктор Локтионов, генеральный директор племенного завода:
-Генетика стада — это основа всего в молочном животноводстве. Ранее улучшать поголовье можно было только постепенно, поколение за поколением. Эмбриональные технологии позволяют делать то же самое, но значительно быстрее. Плюс — можно работать с лучшими генетическими линиями мира, не завозя животных из-за рубежа: достаточно семени высокопродуктивного быка.
Считаем деньги
В настоящее время стоимость создания одного эмбриона составляет порядка 15–20 тысяч рублей, и университет ведет работу по ее снижению до 7,5–10 тысяч. Это принципиально важно для практического внедрения технологии в хозяйствах: чем доступнее процедура, тем шире она распространится в отрасли.
Фото: hi-tech.mail.ru