Происходящее на Украине спровоцировало нехватку лабораторных мышей в России. Из-за разрыва научного сотрудничества с западными компаниями в стране оказались ограниченными возможности приобретения линий животных с определённым генотипом. Их создают специально для исследований. Без них невозможно проводить испытания целых классов новых лекарств, создавать новые методы лечения заболеваний. Поэтому наличие лабораторных мышей имеет ключевое значение для здравоохранения. Единственное учреждение в РФ, где есть большинство нужных для лабораторных испытаний животных, это виварий Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН). Здесь ежегодно рождается примерно 70 тысяч особей — одних учёные используют в своих опытах, других отправляют в НИИ, университеты и фармкомпании. Где брать подопытных грызунов, как испытывать лекарства и жить в международной изоляции, NEWS.ru узнал у руководителя отделения генетики животных и человека ИЦиГ Михаила Мошкина.
— Михаил Павлович, в пресс-службе ИЦиГ СО РАН мне сообщили, что в России наметилась нехватка лабораторных мышей и это связано с разрывом российского научного сообщества и мирового. Поясните, в чем дело?
— Я вам сейчас наглядно покажу (заходит в интернет. — NEWS.ru). Я запрашиваю самые крупные центры лабораторных мышей в мире. Попробуем открыть сайт Лаборатории Джексона в США. Видите? Сайт не открывается. Почему? Потому что США, включая Джексонскую лабораторию, отказались работать с РФ. И не только они. В России племенные ядра мышей для разведения в фармакологических целях закупали за границей. Сейчас нет такой возможности.
Следите за развитием событий в нашем Телеграм-канале
— Вы — единственный питомник, который не нуждается в поставках из-за границы. Почему вам это удалось, а другим — нет?
— Потому что мы достаточно умные и квалифицированные (улыбается). А если серьёзно, мы на протяжении многих лет мы закупали грызунов. И у нас появился уже собственный банк генетического материала. Криоархив, когда двухклеточные эмбрионы помещают в жидкий азот и замораживают. А потом их размораживают и запускают в воспроизводство. То есть берут нужный эмбрион и подсаживают его суррогатной матери.
— Давайте начнем издалека. Что такое генетическая линия и почему нельзя использовать для испытаний мышь, которую поймаешь в подвале? Зачем их покупать, консервировать генетический материал?
— Лабораторные мыши — должны быть стандартизированы по генетическим характеристикам и здоровью. Например, есть мыши линии SCID. У них нет иммунокомпетентных клеток, они иммунодефицитные. Только такие пригодны для определенной группы исследований. Например, к нам приходят заказчики с запросом: изучить опухоли головного мозга. Мы пересаживаем человеческие раковые клетки иммунодефицитным мышам. Есть мыши с предрасположенностью к ожирению. Если обычная весит около 30 граммов, то такая — около 90. На них мы испытываем препараты для улучшения метаболических процессов. Недавно мы вывели мышей, восприимчивых к коронавирусу. Обычные грызуны им не болеют и, соответственно, не годятся для поиска средств лечения COVID-19. Сейчас в нашем виварии около 100 тысяч линий мышей, большая часть которых находится в замороженном состоянии.
Но все лабораторные линии животных имеют ограниченный «срок годности». Поэтому линии нужно постоянно обновлять племенное поголовье (племенные ядра). То есть нельзя вывести мышей с геном ожирения и ставить на них эксперименты 25 лет подряд.
Существует такое явление, как генетический дрейф. Случайные изменения частот аллелей (различных форм одного и того же гена. — NEWS.ru) и мутации отдельных генов, происходящие в небольшой полиморфной популяции при смене поколений. Они приводят к тому, что через 10–15 поколений генетический статус у этих животных меняется. То есть для исследований они уже не подходят. Чтобы этого избежать, формируется криоархив, о котором я говорил выше. Но не все учреждения в России его создавали — это долго и дорого. Большинство мышей меняют, закупая племенные ядра за границей. Раньше так делали до известных событий.
— Почему к вам нет очереди за такими мышами?
— Большая часть лабораторий в России работает по принципу «чем богаты, тем и рады». Им не нужны специальные мыши.
— Что значит не нужны? Вы же сказали, что не все животные подходят для исследований.
— Они не подходят, но испытания на них продолжаются. Очевидно, что ничего хорошего из этого не выйдет. Недавно мне звонили из одного крупного питомника (называть не буду). Я понял: мало того, что они не выполняют принятые мировой фармакологией требования, они вообще не понимают, что делают. Это один из старейших питомников, который обслуживает Академию медицинских наук. Я спрашиваю, как давно вы получали ядра для разведения мышей? Оказалось, что лет 25 или 30 назад. Я убеждён: самое простое, что надо сделать, это отказаться от использования этих мышей. Потому что для испытаний они не пригодны. И результаты таких исследований, конечно, вызывают сомнения.
— То есть проблема не только в том, что мы не воспроизводим все эти нужные линии. Но и в том, что такие мыши мало кому нужны...
— Мне говорят, что на основе геномного редактирования нужно создавать генетические модели на мышах. Такая программа разрабатывается. Я смотрю на позиции людей в Минздраве или в научных фондах и очень удивляюсь. Они руководствуются взглядами, которые были очень популярны в эпоху Возрождения. Тогда считалось, что если взять глиняный горшок с мокрым горохом и забросать его тряпками, там появятся мыши, сами по себе. Мало кто понимает, что лабораторная мышь — это определённый продукт с определёнными характеристиками, для получения которого требуются усилия квалифицированных специалистов.
— Почему такое происходит?
— За рубежом почти во всех странах с развитой фармакологией есть университеты, в которых есть факультеты Аnimal science (изучение животных). Там готовят людей для работы с лабораторными мышами. В РФ нет таких факультетов. Поэтому нет и глубоких знаний в этом вопросе. Еще одна проблема: плохое знание английского у выпускников сельхозуниверситетов. Из-за чего они не в состоянии осваивать мировой опыт.
— Какие негативные последствия это влечёт?
— Сейчас наше правительство разрабатывает концепцию по суверенитету в области фармакологии. И заявляют, что к 2030 году не менее 50 новых лекарств будет выведено в том числе на международные рынки. Я в это не очень верю. Потому что путь от химического соединения до лекарства очень длинный — около 10 лет. Чтобы вы понимали: на входе начинают работать с 5–10 тысячами химических соединений, но только штук пять доходят до исследований на людях, а одно — получает одобрение как лекарство для использования. В этом процессе обязательным элементом является проверка терапевтической активности этих соединений на лабораторных животных. Среди них более 80% — это мыши, которые имеют соответствующие генетические стандарты. Они должны быть здоровыми. Ошибки в подобных исследованиях обходятся очень дорого. Известный случай, когда в 1950–1960-х беременным женщинам начали давать препарат талидомид как успокоительное средство. В ходе лабораторных исследований были ошибочно получены сведения о безопасности препарата. В итоге стали появляться дети с редуцированными передними конечностями и с целым рядом уродств. Ошибка учёных обернулась трагедией.
— Какие сейчас исследования на мышах вы проводите? Есть какие-то особо интересные?
— Проводится много исследований. Если речь идёт о моей лаборатории, то мы на мышах работаем по двум направлениям. Одно из них связано с движением наночастиц из носовой полости в мозг. Об этом уже неоднократно писали в СМИ. Второе — мы исследуем эффекты, связанные с процедурой ЭКО.
Сейчас уже известно, что есть некоторые отклонения у детей, которые получены в результате ЭКО. Это некоторая предрасположенность к повышенному давлению, к нарушению липидного обмена. Дальше возникает простой вопрос — всему ли виной сама процедура ЭКО или это передается от родителей.
Мы хорошо понимаем, что здоровые отец и мать не пойдут на ЭКО. Точный ответ на вопрос о влиянии ЭКО на развитие детей можно получить в экспериментах на стандартных линиях мышей. Работая в этом направлении, мы впервые установили, что ЭКО приводит к дестабилизация индивидуального развития. Это проявляется в некоторой хаотичности в работе генетического аппарата. Далее нестабильность в экспрессии генов распространяется на нейрометаболизм и на вариабельность поведения.
Одним из самых простых проявлений дестабилизации развития является так называемая флуктуирующая асимметрия (различия между правой и левой сторонами. — NEWS.ru). Я встречал замечательную работу по анализу отпечатков пальцев на левой и правой руке. Оказалось, что флуктуирующая асимметрия отпечатков пальцев, особенно четвёртого и пятого, хорошо ассоциирована с предрасположенностью к сахарному диабету. Следует отметить, что клиницисты, выполняющие ЭКО, не обращают внимания на флюктуирующую асимметрию полученных потомков. А зря.
Мы планируем использовать некоторые фармакологические средства, для коррекции развития эмбрионов вне материнского организма и надеемся, что нам удастся найти способы коррекции индивидуального развития при ЭКО. Это имеет реальные перспективы в животноводстве.
— Какие препараты находятся в разработке и нуждаются в испытании на животных?
— Мы сейчас испытываем препараты, чтобы подавлять состояние депрессии. Недавно мы испытывали не лекарство, а БАД под названием «Рейши». Исследовали эффект этого препарата на крысах с генетической предрасположенностью к гипертонии. Оказалось, что гипотензивное действие (способность понизить давление) этого средства похоже на действие рецептурных препаратов. Мы еще имели возможность исследовать кровоток в разных отделах. Оказалось, что БАД приводил не только к снижению давления, но и к увеличению мозгового кровообращения. А аптечный препарат снижал давление, но не влиял на кровоснабжение мозга.
— К чему приведет изоляция научного сообщества, если ситуация не изменится?
— В нашей области больших провалов не будет. Я лично надеюсь, что правительство, которое делит деньги, поймёт наконец, что науку нужно финансировать лучше, чем сейчас. Поэтому я позитивно смотрю на эту изоляцию. Я думаю, что какая-то встряска нужна. Это природа человека: пока гром не грянет, мужик не перекрестится.