Отечественная ветеринарная служба опирается на богатое наследие советских времен и активно движется вперед. Одно из ее направлений — работа с вирусами, опасными и изменчивыми спутниками людей и животных. О том, как развивается эта область, рассказывает директор Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности, доктор биологических наук, академик Алексей Дмитриевич Забережный, автор первой зарегистрированной в России рекомбинантной вакцины для животных. Над чем работают современные вирусологи? Что такое обратная генетика вирусов и зачем она нужна? Какие вакцины и тест-системы для животных было особенно сложно создавать? Почему вакцины для некоторых вирусов пока не созданы? Читайте о ветеринарных технологиях настоящего и будущего в новом интервью «Научной России».
Алексей Дмитриевич Забережный — директор Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности, профессор, доктор биологических наук, академик, член президиума РАН. Автор более 290 научных работ и 23 изобретений. В числе наград А.Д. Забережного — медаль «За достижения в области ветеринарной науки» и премия Российской академии медицинских наук им. Д.И. Ивановского.
Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности специализируется на исследованиях, нацеленных на повышение эффективности агропромышленного комплекса. В числе направлений деятельности — создание биопрепаратов для ветеринарии, животноводства и растениеводства, разработки в области ветеринарно-санитарной и экологической безопасности агропромышленных предприятий, техническое перевооружение биопромышленности.
— Какие достижения и планы вашего института в области ветеринарии вам хотелось бы выделить?
— В 2024 г. нашему институту исполнилось 55 лет. Он был создан Министерством сельского хозяйства СССР как часть Щелковского биокомбината — большого комплекса, в чьи задачи входили масштабирование производства ветеринарных препаратов и разработка различных продуктов ветеринарного назначения, в основном пробиотиков и кормовых добавок. Институт выполняет эти функции и сегодня.
Ранее ВНИТИБП находился под руководством Российской академии сельскохозяйственных наук, затем — Министерства науки и высшего образования РФ, но в 2022 г. он вновь перешел под управление Минсельхоза. В нашу команду вложили большие инвестиции — как материальные, так и интеллектуальные — и поставили перед нами задачу производства лекарственных препаратов ветеринарного назначения. В основном это вакцины, но также и диагностические средства. По распоряжению министра сельского хозяйства к 2030 г. мы должны максимально импортозаместить указанные продукты. И для этой работы институт обрел второе дыхание.
В настоящее время ВНИТИБП активно развивается. Институт участвует в создании научно-производственно-образовательного комплекса государственного значения. Работа над этим проектом ведется совместно со Щелковским биокомбинатом и другими биофабриками и НИИ, входящими в ассоциацию «Ветбиопром». В образовательных программах участвуют также вузы, выпускающие специалистов в области ветеринарии и биотехнологии: Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К.А. Тимирязева, Московский политехнический университет. Комплекс будет заниматься разработкой и внедрением в производство ветеринарных препаратов, обучением студентов и другими задачами, направленными на движение вперед в области сельского хозяйства.
Академик Алексей Дмитриевич Забережный — автор первой зарегистрированной в России рекомбинантной вакцины для животных. Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Говоря о прошлых достижениях института, можно выделить некоторые разработки. Одна из них — синтез хитозана и его производных. Это соединение получают из хитина — основы панцирей ракообразных и насекомых. Производные хитозана обладают ценными свойствами. Так, их можно использовать как кормовые добавки для пчел и рыб или изготавливать на их основе адсорбционные кровоостанавливающие повязки, например для военной медицины. Эти технологии уже разработаны нашими исследователями. Однако пока подобные продукты производят из китайского сырья. Чтобы получать их из отечественных материалов, необходимы новые бизнес-решения.
Кроме того, в институте на протяжении десятилетий разрабатываются кормовые добавки и пробиотики для животных. Наши патенты в этой области продолжают выходить и сегодня.
Однако, как я упомянул ранее, в настоящее время наш фокус усиленно смещается на создание ветеринарных вакцин. Именно под эту задачу у нас затачиваются кадры, проходящие подготовку в аспирантуре: на этом концентрируются стажировки, внешние контакты. К нам и на Щелковский биокомбинат целыми автобусами приезжают на подготовку студенты из вузов, которые я назвал выше. В том числе молодые люди практикуются в нашем кружке по генной инженерии. Ребятам у нас нравится.
В настоящее время во ВНИТИБП идет капитальный ремонт. Созданы и продолжают создаваться новые лабораторные помещения. Министерство сельского хозяйства выделяет нам самое современное оборудование для исследований. Благодаря этому мы можем ставить перед собой задачи любой сложности — в том числе привлекая к их решению молодых специалистов, приходящих к нам на подготовку.
— Под вашим руководством и с вашим участием были созданы несколько отечественных вакцин для животных. Какие из этих разработок занимают для вас особое место и почему? Есть ли у этих вакцин аналоги за рубежом? И если да, чем от них отличаются российские версии?
— Пожалуй, особое место для меня занимает вакцина против цирковирусной инфекции свиней второго типа, поскольку это была первая ветеринарная рекомбинантная вакцина1, зарегистрированная в России. Это очень эффективная вакцина, разработанная совместно с научно-исследовательским отделом отечественной компании «Ветбиохим», сейчас занимающейся ее производством.
1Рекомбинантная вакцина — вакцина, включающая не цельный патоген (вирус или бактерию), а его отдельный белок, вызывающий иммунный ответ организма. Для производства таких белков используются специальные генно-модифицированные клетки, включающие часть генома возбудителя болезни.
Источник определения: University of Oxford. Vaccine Knowledge. Types of vaccine
Подобные вакцины есть и на Западе. На мой взгляд, наша версия лучше. Секрет в том, что, как говорится, при приготовлении хорошего чая нужно класть больше заварки. В отечественной вакцине больше действующего вещества.
Примечателен также способ производства этой вакцины — в клетках насекомых. Как известно, у свиней нет ничего общего с насекомыми с точки зрения антигенного перекрестка (то есть в клетках насекомых не могут выработаться никакие побочные вещества, способные вызвать перекрестную реакцию иммунной системы свиней. — Примеч. корр.), поэтому этот метод эффективен.
Еще одна интересная вакцина, которую хочется вспомнить, — вакцина против гриппа А, созданная на базе отдела прикладной вирусологии Института вирусологии им. Д.И. Ивановского и научно-исследовательского отдела компании «Ветбиохим». Цельновирионные реассортантные вакцины против гриппа трудно создавать генно-инженерными способами, поскольку вирус крайне сложен. Мало того, что этот вирус содержит одноцепочечную РНК, так она еще и некодирующая (то есть не несущая информацию о белках) и разбита на восемь сегментов. Чтобы получить вакцину, пришлось «собрать» вирус в лаборатории — это непростая задача для генного инженера. Саму технологию мы заимствовали, но этот метод до сих пор используется в немногих лабораториях, в основном медицинских. Поэтому считаю полезным иметь в ветеринарном арсенале этот высокотехнологичный инструментарий.
В результате получился вирус гриппа с четко заданными антигенными свойствами, не вызывающий клинических проявлений болезни и потому безопасный при производстве вакцин. С ним выгодно работать: он размножается в достаточных количествах и его производство рентабельно. Этот искусственно выведенный патоген несет в себе антиген-гемагглютинин2 целевого вируса, в том числе высокопатогенного. Кроме своей реассортантной природы, рекомбинантный вакцинный вирус может иметь модифицированные последовательности гена гемагглютинина, измененные таким образом, что вирус становится более аттенуированным (ослабленным. — Примеч. корр.) и безопасным. Это соответствует международным требованиям, оговаривающим, что в вакцинах против гриппа не должно быть риска генетической реверсии вируса к «дикому» типу. В настоящее время мы продолжаем работу с этой технологией.
Гемагглютинин — вещество, вызывающее гемагглютинацию — склеивание и осаждение красных кровяных клеток эритроцитов. Эти соединения в том числе выделяют некоторые вирусы.
Источник определения: Большая российская энциклопедия. Гемагглютинация
— Насколько я знаю, вы развили и внедрили в России несколько современных технологий в области ветеринарной вирусологии. В их числе — обратная генетика РНК-содержащих вирусов. Как можно описать эту разработку и какие задачи она позволяет решать?
— Обратная генетика РНК-содержащих вирусов — это основная сфера моих научных интересов, которой я посвятил много лет жизни.
Что такое обратная генетика? Можно провести аналогию с обратной инженерией: вы берете некое устройство, созданное кем-то другим, разбираете его на части, делаете чертежи, отдаете на завод, и на производстве по этим материалам для вас заново изготавливают исходную систему. Вирус создан Богом — мы не можем получить его с нуля. Но если взять уже существующий вирус, «разобрать» на компоненты и отдать «на завод», то есть внедрить в клетку, в которой патоген будет размножаться, то можно получить вирус заново, а потом еще и внести в него изменения. Так можно описать принцип действия обратной генетики.
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
