Российский рынок кисломолочной продукции примерно на 70 процентов занят зарубежными компаниями. С экранов телевизоров не сходит реклама о полезности их йогуртов и кефиров, обогащённых бифидобактериями и лактобациллами, которые улучшают здоровье и укрепляют иммунитет человека. Однако не всё так очевидно. Микроорганизмы специфичны для разных этнических групп, утверждают учёные из Института общей генетики (ИоГен) РАН им. Н. И. Вавилова. Так что России важно развивать собственное производство биологически обогащённой продукции, адаптированной к местным генотипам.

Учёные из Института общей генетики РАН, а также ещё нескольких академических и медицинских НИИ три года назад приступили к созданию так называемых пробиотических заквасок прямого внесения, которые используются при производстве кисломолочных продуктов с лечебными свойствами. Трёхлетний проект (2008–2010 годы) выполнялся при поддержке федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы». Общий объём финансирования составил 125 миллионов рублей.

Для справки: пробиотики – это живые микроорганизмы, использование которых в адекватных количествах улучшает здоровье организма хозяина. Продукты питания на основе живых микроорганизмов (бифидо- и лактобактерий, обитающих в кишечнике человека) способны поддерживать и восстанавливать здоровье людей благодаря нормализации кишечной микрофлоры организма. В каждом человеке обитает свыше 5 тысяч видов бактерий, которые образуют необходимые ему структурные и регуляторные вещества, не синтезирующиеся в его организме.

О результатах проекта и его перспективах STRF.ru рассказывает заведующий отделом генетических основ биотехнологии ИоГен РАН, учёный секретарь Совета при Президиуме РАН «Медицинские техника, технологии и фармацевтика» Валерий Даниленко.

Рис. 1. Валерий Даниленко: «Мы оттолкнулись от гипотезы, что кисломолочные продукты и микроорганизмы, которые их сбраживают, имеют определённую этнокультурную и региональную специфичность».

• Почему академический институт взялся за такую, казалось бы, отраслевую тему – создание основ для производства кисломолочной продукции?
• Идея проекта возникла в институте лет пять назад. Мы оттолкнулись от гипотезы, что кисломолочные продукты и микроорганизмы, которые их сбраживают, имеют определённую этнокультурную и региональную специфичность. То, что хорошо и полезно, скажем, для немцев (большинство представленных на рынке продуктов изготовлено из микроорганизмов, выделенных у населения Германии, Дании), оказывает не такой благоприятный эффект на жителей других стран. Наши коллеги, учёные из Японии, Китая, Вьетнама, Австралии, уже давно пришли к выводу, что использовать привезённые из Европы бактерии для их регионов нецелесообразно.

Корреляция между свойствами продуктов и этнокультуральными и региональными особенностями жизни человека послужила толчком к тому, чтобы мы в РАН взялись за тщательный анализ вопроса о возможности получения таких штаммов микроорганизмов для сбраживания кисломолочной продукции, которые были бы ближе нам, жителям центральных регионов России. Стояла задача провести работы по выделению штаммов бифидобактерий и лактобацилл, так называемых пробиотиков, из организмов людей, проживающих в России. А также разработать технологию и организовать опытно-промышленное производство продуктов с использованием этих микроорганизмов.

Мы считаем, что в изучении и использовании пробиотиков сейчас наступает третья эра.

Об их полезности для человека стало известно ещё во времена Ильи Мечникова. До середины прошлого столетия длился первый этап в исследованиях этих микроорганизмов. На втором, с середины века, основное внимание уделялось изучению их признаков: способности противостоять патогенам, а также сбраживать и утилизировать сахара и полисахариды, которые специфичны для каждого вида питания и этногеографического сообщества. Сегодня можно говорить о третьей эре в использовании этих продуктов, когда требуется не только тщательный анализ пробиотических свойств, но и поиск генов, отвечающих за адаптацию определённых групп микроорганизмов к жителям конкретных регионов.

Генетическая предрасположенность людей к тому, какие типы бактерий способны им помогать, в последнее время подтверждается в научных исследованиях российских и зарубежных специалистов. Это передовой край науки, где может произойти прорыв. Это основа для персонализированной медицины. Микроорганизмы, которые используются для сквашивания кисломолочной продукции, применяются также как лекарственные препараты. Они входят в список так называемых жизненно важных лекарств для борьбы с дисбактериозом, поддержания иммунитета и т.д.

Крупные зарубежные биотехнологические компании не будут создавать продукты и лекарства, которые полезны именно для нас, жителей России.

Они заинтересованы в универсальном товаре, имеющем максимально широкий рынок сбыта. А так как продукты, о которых мы говорим, уникальны для различных регионов мира, то и их создание – задача конкретных государств.

Как планируется использовать результаты проекта на практике?

• Проект направлен на создание новых пробиотических продуктов, адаптированных для жителей России. Вместе с тем его результатом стало также накопление богатого научного багажа и фактически формирование нового направления исследований у нас в стране. Это направление – «Микробиом российского человека». В данном случае мы не отстаём, а идём параллельно с развитыми странами по изучению пробиотиков, их свойств и возможностей применения. Мы провели огромную работу по биоинформационному анализу, создали новые технологии, штаммы (их запатентовали), новые методики диагностики пробиотических микроорганизмов в кишечнике человека. Наработка опытных образцов прошла на опытно-экспериментальном производстве Всероссийского НИИ молочной промышленности.

Рис. 2. В распоряжении учёных – всё необходимое оборудование, в том числе два самых мощных в России секвенатора ДНК.

Это послужило научно-технологической основой для формирования нового проекта по строительству завода в Твери, на котором предполагается производство и пробиотических фармпрепаратов, и пробиотических культур в качестве заквасок прямого внесения на основе новых штаммов и технологий. То есть речь идёт и о пищевом, и о лекарственном производстве. Проект прошёл экспертизу в Министерстве промышленности и торговли РФ, сейчас находится на стадии представления в Комиссию по модернизации и технологическому развитию экономики России. Проект активно поддерживает губернатор Тверской области, бизнесмены, заинтересованные в инвестициях. Запуск такого производства может послужить примером для формирования аналогичных предприятий в других регионах России – на Северном Кавказе, в Сибири, Поволжье и т.д.

• Сколько будет потрачено средств на строительство завода?
• Порядка 800–900 миллионов рублей, при этом половину вкладывает бизнес, половину – государство. Технологии, созданные в этом проекте для получения заквасок прямого внесения, надо адаптировать для производства пробиотических препаратов. И на это государство в лице Минпромторга России предполагает выделить средства – это касается разработки технологий, проведения необходимых клинических исследований.

В этом году должно начаться проектирование завода, концепция его проекта уже есть. На предпроектную и проектную работу потребуется как минимум год–полтора. Само строительство займёт такое же время. То есть современное производство появится через три–четыре года.

Когда мы говорим о выпуске пробиотических фармпрепаратов, то частично речь идёт об импортозамещении (аналог «Линекса»). Но всё же можно утверждать, что это инновационные средства по той причине, что препараты будут созданы на базе тех штаммов и их комбинаций, которые содержат гены, полезные для жителей нашей страны. Правда, существуют и аналогичные отечественные препараты. Но проблема в том, что штаммы, которые они содержат, были выделены 40–50 лет назад и за прошедшие годы потеряли часть полезных пробиотических генов. Западные компании очень тщательно следят за этим: раз в год проводят секвенирование и проверяют их сохранность. В рамках нашего проекта по строительству завода планируется наладить контроль качества продукции, согласно современным требованиям.

• Рынок кисломолочной продукции – йогурт, ряженка, кефир, сметана и т.д. – в России на 70–80 процентов занят иностранными компаниями. Как будете бороться за место под солнцем?
• Это проблема для всех фармпрепаратов, производящихся в нашей стране. Должно быть принято соответствующее политическое решение о собственном производстве определённых лекарств – хорошего качества, безопасных, доступных по цене.

В России рынок использования заквасок прямого внесения составляет несколько сот миллионов долларов.

Речь идёт именно о самих заквасках, а не о продуктах, которые с их помощью делаются.

Эти закваски – пакетики с сухими бактериями – заводы покупают и производят с их помощью продукцию. Наряду с Danone есть другие крупные компании, выпускающие кисломолочную продукцию. Но все они, как правило, пользуются исходным материалом иностранных компаний – бифидо- и лактобактериями и их комбинациями, которые сквашивают эти продукты, делают их ценными.

На сегодняшний день около 15 процентов рынка осталось за российскими производителями, которые изготавливают закваски прямого внесения. Конечно, чтобы вывести новый продукт на рынок, требуется вложить большие средства в рекламу. Это не аналог западной продукции – у него уникальные свойства. Кроме того, нужны определённые преференции: поддержка государством либо российского производителя, либо его альянса с иностранными компаниями. Сейчас многие вопросы решаются путём переговоров.

• Какие планы у учёных по развитию научной составляющей проекта, связанной с пробиотиками?
• По инициативе РАН возникла идея создать программу национального масштаба «Микробиом российского человека». Предполагается, что она будет аналогична тем проектам, которые реализовывались в США, Канаде, Южной Корее, Китае, ЕС. За рубежом их средняя продолжительность – 7–10 лет. В России её планируют начать в 2012-ом и завершить в 2020-ом году. Стоимость программы – 3–4 миллиарда рублей. Это научный проект, но с большими перспективами в использовании его результатов в промышленности.

Рис. 3. После завершения проекта возникла идея разработать госпрограмму «Микробиом российского человека» (2012–2020 годы, стоимость – 3–4 миллиарда рублей). Головной организацией может стать ИоГен РАН, где для этого есть все условия.

Задачи, которые ставятся, – секвенирование, определение первичной последовательности ДНК десятков, а может быть, сотен микроорганизмов – бифидобактерий и лактобацилл, выделенных из организмов россиян, живущих в разных регионах страны; сравнение полученных результатов с банками данных, имеющимися у наших партнёров в США (Национальном институте здоровья), ЕС; выявление специфических особенностей этих микроорганизмов.

Сейчас ведутся переговоры по присоединению к американскому проекту и параллельно развитию российского проекта государственного масштаба. В этой связи требуется одобрение на уровне правительства.

Головной организацией программы предлагается сделать наш институт – ИоГен РАН. Для этого есть все возможности. Так, в ходе работы над проектом у нас появилась группа сравнительной геномики бифидобактерий, группа генетики лактобацилл, группа скрининга создания новых лекарств, в том числе на основе пробиотических культур. Есть кадры, оборудование: в распоряжении учёных – два самых мощных в России секвенатора ДНК.

• Как будет на практике организован сбор этих данных?
• Сейчас всю процедуру мы собираемся отработать на пилотном проекте – подготовили новую заявку по участию в ФЦП «Исследования и разработки». Выборочно берутся около 100 человек: в нашем случае это будут студенты Тверской медицинской академии, которая была соисполнителем в завершившемся проекте. Из организма учащихся выделяются соответствующие пробиотические микроорганизмы – делается это в течение года, в разные сезоны, 2–3 раза. Определяется видовой и штаммовый состав этих микроорганизмов с помощью оригинальных методов, разработанных учёными ИоГен РАН. Затем проводится анализ определённых пробиотических генов у всей популяции – это тысячи бактерий – их комбинации, распространённости. Из тысяч лакто- и биобактерий отбираются те, которые наиболее часто встречаются у всей популяции данной выборки людей. Проводится их полное секвенирование, сравниваются полученные данные с имеющимися данными о европейцах, китайцах, представителях других стран. Выявляются возможные отличия от существующих стандартов и закладываются в криобанк, который должен появиться в нашем институте. Такая модель, которая будет отработана на небольшой группе людей, в дальнейшем может использоваться в более масштабном проекте «Микробиом российского человека».

Предполагается создать банк культур микроорганизмов, банк последовательностей ДНК, выделенных из организма здоровых людей, чтобы эти данные послужили основой для создания продуктов и лекарств, адаптированных к конкретным регионам.