Когда в семье появляется малыш с аллергией на яйца, привычный мир кулинарии словно сжимается до размеров стерильной кухни. Мама вчитывается в каждую строчку на упаковке печенья, бабушка перестаёт печь фирменные пирожки, а детский утренник превращается в минное поле из-за безобидного салата с майонезом. Всему виной, как правило, не яйцо целиком, а один-единственный белок под названием овомукоид, который не исчезает ни при варке, ни при жарке и вообще отличается феноменальной стойкостью. Примерно у двух процентов детей этот компонент вызывает крапивницу, отёки или даже проблемы с дыханием, поэтому врачи категорически убирают продукт из рациона. Петербургские учёные решили пойти иным путём и не лечить аллергию, а сделать так, чтобы в самом яйце этого опасного белка просто не было. Им удалось с помощью генетического редактирования получить кур, которые несут абсолютно полноценные, но гипоаллергенные яйца.
Овомукоид: почему даже крутое яйцо остаётся врагом
Любой врач подтвердит, что куриное яйцо — это сложный коктейль из множества белков, и большинство из них при контакте с кипятком или раскалённой сковородой сворачиваются и теряют опасные свойства. Именно поэтому часть аллергиков вполне спокойно могут есть выпечку, но плохо реагируют на яичницу-глазунью или всмятку. Овомукоид же устроен иначе: это вещество составляет около одиннадцати процентов яичного белка и настолько прочно структурно, что спокойно переживает термическую обработку и даже агрессивную среду желудочного сока. Семье, столкнувшейся с этим диагнозом, приходится исключать не только омлеты, но и практически любые готовые продукты, куда яйца добавляют как эмульгатор или связующий компонент. Любимые детьми сосиски, зефир, сдоба и котлеты нередко оказываются под запретом, и родителям нужно проявлять поистине детективную бдительность.
Аллергия на яйца входит в тройку самых частых пищевых непереносимостей у детей первых лет жизни, причём высокая чувствительность именно к овомукоиду считается неблагоприятным прогностическим признаком — она очень редко перерастается с возрастом и часто сохраняется на всю жизнь. Помимо ежедневного кулинарного стресса это создаёт проблемы и в медицинском плане: например, часть вакцин изготавливается на основе куриных эмбрионов, поэтому перед прививкой врачу необходимо провести дополнительную проверку. При точной диагностике в лаборатории смотрят уже не просто на «реакцию на яйцо», а на уровень специфических иммуноглобулинов Е именно к молекуле Gal d 1 — так лаборанты обозначают овомукоид. Традиционная стратегия предлагает либо пожизненную диету, либо долгий курс привыкания к аллергену, но она срабатывает не со всеми, и родители это отлично знают.
Когда разговор заходит о выведении нового сорта курицы, несушка с «безопасным яйцом» звучит заманчиво, однако классическая селекция здесь абсолютно бессильна. Ген, отвечающий за синтез злополучного белка, встроен в птичий геном очень глубоко и надёжно, и попытки снизить его активность простым скрещиванием неизбежно потянут за собой десятки других, иногда непредсказуемых изменений. Селекционеры прошлого даже не могли мечтать о том, чтобы точечно удалить один-единственный компонент, не затронув ни вкуса, ни массы яйца, ни самочувствия птицы. Именно поэтому группа из Санкт-Петербургского государственного университета ветеринарной медицины обратилась к инструменту, который появился в арсенале науки относительно недавно, — к системе генного редактирования CRISPR/Cas9, позволяющей работать с наследственным материалом на уровне молекулярной хирургии.
Молекулярные ножницы: как учёные выключили ген аллергена
Многим слово «редактирование генома» кажется чем-то заоблажным, хотя по сути технология CRISPR/Cas9 работает как навигатор с микроскопическими ножницами на конце. Представьте себе длиннющую библиотеку ДНК, состоящую из миллиардов «букв»-нуклеотидов, и в этой библиотеке нужно найти одно конкретное слово — ген овомукоида — и аккуратно вырезать его из текста. Система включает направляющую молекулу РНК, которая безошибочно узнаёт нужный участок по принципу комплементарности, и белок Cas9, который делает в этом месте точечный разрез. Дальше в дело вступает собственная ремонтная служба клетки: она «зашивает» разрыв, но делает это с маленькой ошибкой, из-за которой ген перестаёт функционировать и уже не может дать команду на производство аллергенного белка.
Самым хитрым моментом во всей истории оказалась необходимость передать это изменение по наследству, чтобы гипоаллергенными были не пара яиц в лабораторном инкубаторе, а все будущие поколения несушек. Для этого редактировать простую клетку кожи или мышцы недостаточно — нужно добраться до так называемых примордиальных половых клеток, которые в будущем превратятся в яйцеклетки и сперматозоиды. Эти клетки извлекают из куриного эмбриона на очень ранней стадии развития, в лабораторной чашке обрабатывают их системой CRISPR/Cas9 и, убедившись, что мутация произошла именно в нужном локусе, возвращают их обратно в эмбрион. Птенец вылупляется внешне ничем не отличающимся от собратьев, но часть его половой системы теперь несёт отредактированную ДНК, и после скрещивания с обычной курицей появляется потомство, свободное от овомукоида.
Профессор Александр Сухинин, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии СПбГУВМ, в разговоре с «Газетой.Ru» описал суть прорыва очень точно: «Редактирование генома открывает возможности, которых у классической селекции никогда не было. Мы можем точечно менять один конкретный ген, не затрагивая остальное. В случае с овомукоидом это означает, что яйцо остается яйцом — с теми же питательными свойствами, — но без белка, который провоцирует аллергическую реакцию». И действительно, куры с выключенным геном живут в обычном птичнике, несутся в привычном ритме, а их яйца визуально и по составу практически неотличимы от тех, что мы покупаем в магазине. Единственный нюанс, который отмечают учёные, — консистенция белка становится чуть менее плотной, но на приготовлении омлета или замесе теста это практически не сказывается, зато для двух процентов детей меняется всё.
От лабораторного стола до тарелки: путь длиной в десятилетие
Казалось бы, научная часть решена, методика работает, птицы здоровы, продукт безопасен — почему же мы не видим коробок с надписью «гипоаллергенные яйца» на полках супермаркетов уже завтра? Вся загвоздка в том, что технология, созданная в лаборатории, сталкивается с массивным сводом регуляторных норм, который в России и в мире распространяется на любые генетически модифицированные организмы животного происхождения. И хотя здесь нет внедрения чужеродного гена, а лишь точечное выключение собственного, законодательство пока не делает разницы между такими подходами и классическим трансгенезом. Поэтому продукт требует прохождения всех ступеней государственной оценки безопасности — от токсикологических тестов до длительных клинических исследований на добровольцах.
Показателен пример генетически изменённого атлантического лосося, который получил разрешение на продажу в Соединённых Штатах и Канаде после двадцати с лишним лет бюрократических проволочек и экспертиз, хотя его безопасность была многократно подтверждена ещё в начале пути. С куриными яйцами история обещает быть не менее долгой, тем более что клинических испытаний на людях с аллергией на овомукоид пока официально не проведено. Исследователи из Санкт-Петербурга прекрасно понимают, что одного лабораторного анализа на отсутствие белка недостаточно: нужны масштабные наблюдения, которые убедительно покажут, что даже самый чувствительный аллергик не отреагирует на такое яйцо кожной сыпью или ухудшением состояния.
Сейчас петербургские генетики продолжают совершенствовать технологию и параллельно готовят ту доказательную базу, которая однажды позволит вывести продукт на рынок. В профессиональном сообществе уже идут осторожные разговоры о том, что подобные точечные изменения генома рано или поздно должны регулироваться мягче, ведь фактически они лишь ускоряют процессы, которые могли бы произойти и в природе за сотни тысяч лет эволюции. Если медицина, надзорные органы и биотехнологи найдут общий язык, то в не очень далёком будущем яичница на завтрак и праздничный торт перестанут быть роскошью для семей, где растёт ребёнок-аллергик. Пока же остаётся ждать, но с надеждой, которую вселяет сама возможность приручить природу и сделать привычную еду безопасной.
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые статьи и ставьте нравится.
