Мы достигли мирового уровня в генетических исследованиях для агропромышленного комплекса

Александр Степанович, в современной ситуации генетика стала одним из факторов развития АПК, произошло это за последнюю четверть века. Что изменилось в АПК в этот период?

Александр Яненко: Я всю жизнь занимаюсь микроорганизмами, и в том числе микроорганизмами, которые используются в сельском хозяйстве. Конечно, самые крупные достижения за последние 25 лет касаются структуры геномов. Это имеет отношение и к животным, и к растениям, и к микроорганизмам. Произошло массовое распространение секвенирования, то есть установления структуры ДНК. Сейчас практически для большинства сельскохозяйственных животных и растений геномы расшифрованы. Это же касается и микроорганизмов. Скажем, в Курчатовском институте ежегодно исследуется тысяча микроорганизмов на предмет изучения генома.

Теперь мы понимаем, где и какие находятся локусы, то есть части цепочки ДНК, ответственные за определенные положительные признаки. И если говорить о сельскохозяйственных растениях или животных, то эти знания широко используются для получения гибридов, которые обладают новыми улучшенными потребительскими свойствами. Все это сильно ускорило селекцию и создание новых сортов растений, пород животных или штаммов микроорганизмов.

К тому же за расшифровкой структур последовало редактирование геномов. Раньше требовалось проверять тысячи вариантов, а направленная реконструкция изначально позволяет вносить в ДНК требуемые изменения. Таким образом, фактически два научных достижения - секвенирование структуры генома и умение его редактировать - революционизировали АПК и область биотехнологий в целом.

Какова в этом общемировом тренде роль российской науки? На каких мы находимся позициях?

Александр Яненко: В 2019 году в стране была принята Федеральная научно-техническая программа развития генетических технологий. Курчатовский институт, и прежде всего его руководитель Михаил Валентинович Ковальчук, был одним из главных инициаторов этой программы. Активно участвовала Российская академия наук. И программу приняли потому, что все ощутили: мы сильно отстаем в области генетических технологий.

И знаете, с момента принятия программы мы фактически за эти пять-шесть лет достигли мирового уровня. Секвенирование стало массовым. Сегодня вы не найдете лаборатории, крупного научного центра, где бы это не происходило. Позитивные сдвиги произошли в технологиях редактирования. Дело в том, что есть общие принципы редактирования. Но эти принципы необходимо приложить и адаптировать для каждого отдельного вида организмов. Фактически в последние пять лет мы включились в эту работу. Для многих организмов это впервые делалось в нашей стране и в мире вообще. Поэтому мы встроились в мировой процесс очень и очень вовремя. Сейчас считаю, что в целом наши исследования находятся на мировом уровне.

Какие разработки именно Курчатовского геномного центра можно выделить?

Александр Яненко: Курчатовский институт в этой программе генетических технологий выполняет роль головной научной организации и координатора. Более того, именно на базе НИЦ "Курчатовский институт" был создан Геномный центр, который как раз специализировался на изучении геномов разных видов животных, растений и микроорганизмов и разработке генетических технологий для сельского хозяйства и промышленной микробиологии. Фактически в составе Геномного центра действует мощная фабрика, которая проводит секвенирование по заказу и в том числе науки и бизнеса.

В год объем работы Центра доходит до нескольких тысяч видов. Полученные сведения о генетической структуре передаем партнерам по Геномному центру, которые занимаются селекцией. Например, Институту цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Всероссийскому НИИ сельскохозяйственной биотехнологии. Эти организации входят в единый Курчатовский геномный центр.

Мы также участвуем в разработках уже с использованием новых методов, которые получили название "спидбридинг", то есть быстрой селекции, позволяющей в течение года вырастить по три-четыре урожая. Кроме того, занимаемся генетикой микроорганизмов и созданием на их основе штаммов-продуцентов, клеточных метаболитов, которые являются сегодня важнейшими кормовыми добавками, или такими веществами, которые определяют эффективность сельского хозяйства. Вот, например, помните - раньше курица могла расти все лето, может быть, пять месяцев. Ну а сегодня она должна вырастать за 48 дней.

Да, порой говорят, что раньше было мясо замечательное. Но как-то недавно был у своего товарища, и он решил вспомнить, как было в молодости. Надо было пойти на рынок, купить домашнего петуха и сделать из него суп. Так вот, никто петуха этого не мог есть, потому что мясо у него было жесткое и довольно пахучее. Мы уже сами сильно изменились, и нам сегодня нужна другая пища. Она должна соответствовать нашим ожиданиям, требованиям и по безопасности, и по пищевым качествам. Это все обеспечивают сегодня биотехнологии.

Биотехнологии также позволяют получить специальные продукты, которые применяются, может быть, в очень небольшом количестве, но обеспечивают в значительной степени эффективность развития сельского хозяйства.

Причем это не какие-то химические, опасные вещества, а естественные продукты, которые очень важны для развития сельскохозяйственных животных и растений.

Какие разработки для бизнеса вы уже реализовали?

Александр Яненко: Мы работаем примерно с десятком крупных компаний. Например, одно из направлений - разработка биотехнологий получения незаменимых аминокислот. Незаменимые аминокислоты так и названы потому, что не образуются в организме человека и животных и должны поступать только вместе с пищей. Так получилось в процессе эволюции на Земле, что все животные и человек утратили способность синтезировать эти вещества. А вот, например, микробы или растения ее сохранили. Микробы растут быстро и позволяют получать в большом количестве такие незаменимые аминокислоты, которые потом можно давать животным, и они лучше усваивают корм, быстрее растут.

Такую разработанную нами технологию получения незаменимой аминокислоты - лизина - мы передали заводу премиксов в Белгородской области. Это вообще пример героизма, потому что завод работает на линии фронта. Тем не менее предприятие в прошлом году выпустило 80 тыс. тонн незаменимой аминокислоты, обеспечив примерно 60% от всех потребностей страны.

Каким вам видится дальнейшее развитие генетики для нужд АПК?

Александр Яненко: Дальнейшее развитие связано с реализацией национального проекта технологического лидерства по биоэкономике, формирование которого завершается. И в этом случае президент НИЦ "Курчатовский институт" Михаил Валентинович Ковальчук стал инициатором формирования такого национального проекта. Биоэкономика рассматривается как новая хозяйственная система, основанная на использовании возобновляемых ресурсов и современных биотехнологий. Фундаментом для развития биоэкономики являются генетические технологии. Но теперь стоят новые задачи в области синтетической биологии.

О ЛИЧНОМ

Как вы пришли в науку, почему решили заняться генетикой?

Александр Яненко: Я пришел в науку в 1976 году, когда стал аспирантом. Тогда как раз начиналось становление генной инженерии. В 1972 году была получена первая рекомбинантная молекула. А в 1975 году у нас в ГосНИИгенетики была получена первая плазмидная ДНК. Это было самое начало, и все, конечно, выглядело волнительно. В пробирке вы объединяете разные геномы и потом получаете какие-то необычные существа. Так нам казалось тогда. Конечно, все в реальности оказалось гораздо сложнее, но и интереснее. В общем, меня, молодого человека, все это очень увлекало. Родители тоже сыграли роль: мама была преподавателем биологии, а отец руководил предприятием, которое перерабатывало сельхозпродукцию.

Какой самый ценный совет в жизни вы получали и от кого?

Александр Яненко: Человек - удивительное существо, он все хочет попробовать сам. Да, советы очень важны, чтобы чего-то избежать. Но все-таки становление человека происходит через личный опыт.

Какие книги любите читать и цените?

Александр Яненко: Сегодня я больше читаю мемуары и книги об известных людях, а также про мир идей. Именно через мемуары, через судьбы людей и судьбы идей можно сегодня лучше понять наш мир. В последнее время я прочитал огромную книгу о жизни Александра Суворова. А еще прочел об Илоне Маске. Оба они - неистовые люди, которые достигли больших вершин.

Какой совет вы дали бы себе 25-летнему?

Александр Яненко: По прошествии всех лет мне кажется, что нужно заниматься любимым делом, чтобы оно приносило удовольствие и радость. Это вообще очень важно для жизни и самоощущения. Если человеку удается найти такое направление, уверен, он будет счастлив.

Кластер генетических исследований НИЦ "Курчатовский институт"

Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" - признанный лидер в области биотехнологических исследований в России. Разрабатываемые в НИЦ "Курчатовский институт" генетические технологии применяются для производства аминокислот, нуклеотидов, витаминов, антибиотиков, рекомбинантных белков и ферментов, органических кислот и растворителей, биокатализаторов, биологических пестицидов и других соединений.