Наименование проблемы и анализ причин ее возникновения
реклама
ОДОБРЕНО постановлением Совета Министров Союзного государства от 17 ноября 2008 г. № 40 Предложение о разработке проекта научно-технической программы Союзного государства «Разработка технологий и организация опытного производства высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных средств нового поколения и биологически полноценного детского питания на основе лактоферрина человека, получаемого из молока трансгенных животных» («БелРосТрансген-2») 2 ПРЕДЛОЖЕНИЕ о разработке проекта научно-технической программы Союзного государства «Разработка технологий и организация опытного производства высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных средств нового поколения и биологически полноценного детского питания на основе лактоферрина человека, получаемого из молока трансгенных животных» («БелРосТрансген-2») Наименование проблемы и анализ причин ее возникновения Наименование проблемы: экономистами России и Беларуси уже давно прогнозировалось усиление зависимости обеих стран от дорогостоящего импорта лекарственных препаратов, изготавливаемых на основе лекарственных белков человека. Однако только в 2001 году было принято решение (постановление Совета Министров Союзного государства от 8 октября 2001 г. № 23) о разработке специальной программы Союзного государства «Создание высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных препаратов нового поколения на основе белков человека, получаемых из молока трансгенных животных» («БелРосТрансген»), которая впоследствии была утверждена постановлением Совета Министров Союзного государства от 15 октября 2002 г. № 34 со сроком ее реализации четыре года (2003-2006 гг.) и продлена на 2007 год постановлением Совета Министров Союзного государства от 17 декабря 2007 г. № 37. Одним из основных достижений современной биотехнологии является возможность в промышленных масштабах получать белки человека, идентичные природным. В настоящее время в разных странах производится более 120 генно-инженерных терапевтических белков, в том числе около 100 из них уже разрешены к использованию в странах Европейского Союза и США. Генно-инженерные гормоны, ферменты, факторы роста тканей и системы свертывания крови, антитела, иммуномодуляторы, белки женского молока и другие соединения - это эффективные, но дорогостоящие и дефицитные лекарственные препараты нового поколения. Рыночная цена большинства регуляторных белков человека превышает 1000 долларов США за один грамм. В денежном исчислении лекарственные препараты, созданные на основе белков человека, занимают сейчас около 10% мирового фармацевтического рынка. Прогнозируется, что к 2010 году их доля составит уже 25%, а к 2025 году достигнет 50% мирового оборота лекарств. Ежегодная потребность мирового рынка для большинства лекарственных белков человека оценивается в интервале от 1 до 6 млрд. долларов США. Завоевание позиций хотя бы по одному из таких препаратов позволит покрыть внутренние потребности Союзного государства. За счет экспорта появится возможность получить финансовые средства для закупки необходимой населению фармацевтической продукции и осуществлять 3 широкую поддержку научных лекарственных препаратов. исследований по созданию новых Состояние вопроса. Рост потребности в качественных и недорогих лекарственных препаратах на основе белков человека является движущей силой в развитии новых методов их производства. Получение трансгенных животных, которых можно использовать в качестве биореакторов для производства лекарственных белков человека, безусловно, является крупнейшим шагом в становлении и развитии фармацевтической промышленности нового типа. Производство лекарственных белков человека в молоке трансгенных животных позволит существенно повысить их качество и объемы производства, что, в свою очередь, сделает доступной эту группу препаратов широкому кругу пациентов. Данный метод обладает неоспоримыми преимуществами, поскольку молочные железы сельскохозяйственных животных являются природными фабриками белка. Молоко можно легко собирать с использованием механических доильных аппаратов. Состав молока менее сложен, чем, например, состав крови - традиционного источника лечебных белков человека, что в значительной мере упрощает процесс выделения и очистки производимых белков. Молочные железы изолированы от циркуляционной системы животных, что делает невозможным попадание в молоко метаболически активных чужеродных белков. В отличие от крови человека молоко трансгенных животных не может служить источником контаминации (загрязнения) вирусом СПИДа или гепатита В. Кроме того, посттрансляционные модификации лекарственных белков человека, происходящие в молочных железах животных, аналогичны соответствующим модификациям белков в организме человека, что в полной мере обеспечивает их биологическую активность и стабильность. Некоторые рекомбинантные (генно-инженерные) белки человека получают в клетках микроорганизмов, таких как дрожжи или бактерии. Так, например, производят интерфероны и генно-инженерный человеческий инсулин, наиболее качественный из получаемых в настоящее время промышленным способом инсулинов. К сожалению, с использованием микроорганизмов может быть произведено весьма ограниченное число лекарственных белков человека. Бактерии не способны синтезировать чужеродные белки в больших количествах, часто они формируют трудноразделимые агрегаты. Кроме того, у микроорганизмов отсутствует присущий только животным клеткам механизм посттрансляционных модификаций белков: гликозилирование, ацетилирование, фосфорилирование, карбоксилирование и некоторые другие преобразования, необходимые для получения биологически активных белков. Микробный синтез относится к числу экологически проблемных производств, поскольку оказывает негативное воздействие на окружающую 4 среду и рабочий персонал. Во многих странах такие производства постепенно закрываются. В определенной мере эти проблемы пытались решить с использованием клеточных биореакторов, в которых сейчас синтезируются различные антитела человека, эритропоэтин, фактор VII свертывающей системы крови человека и ряд других лекарственных белков. Однако будучи достаточно эффективным, этот метод все же не получил широкого распространения, поскольку он имеет ряд весьма существенных недостатков, главным из которых является высокая стоимость строительства и эксплуатации клеточных биореакторов. Затраты на строительство одного клеточного биореактора (что занимает в среднем от трех до пяти лет) составляют от 250 до 450 тыс. долларов США. Кроме того, известно, что изолированные клетки животных часто мутируют и это вызывает необходимость остановки биореактора. Есть и другие серьезные причины, по которым клеточные биореакторы недостаточно эффективны для производства дешевых рекомбинантных белков в больших количествах. Использование для получения лекарственных белков человека трансгенных животных снимает большинство вопросов. Это экологически чистое неэнергоемкое производство, позволяющее получать высококачественные лекарственные белки человека. Использование трансгенных животных в качестве биореакторов дает возможность контролировать объем производства в зависимости от требований рынка регулированием численности трансгенного стада, которое может быть специализировано на одновременное производство сразу нескольких лекарственных белков. Что касается расходов на выделение и очистку лекарственных белков человека, то они примерно одинаковы при использовании любого из имеющихся подходов. Проведенные в различных странах маркетинговые исследования однозначно свидетельствуют о том, что технология получения лекарственных белков человека с использованием трансгенных животных обеспечивает по сравнению с другими биотехнологическими системами наиболее высокое качество и наименьшую себестоимость продукции. Сегодня работы по созданию производств лекарственных белков человека терапевтического и диагностического направления с использованием трансгенных животных активно ведут более двадцати биотехнологических и фармацевтических компаний разных стран мира. При этом в качестве животного-продуцента лекарственных белков человека выбираются козы. Козы неприхотливы в уходе и содержании. Они устойчивы к инфекционной патологии, имеют короткий период беременности (5 месяцев), за период лактации племенные животные способны давать до 1000 л высококачественного молока. Лидирующее положение в использовании трансгенных коз сегодня занимает биотехнологическая компания GTC Biotherapeutics (США), у которой на разных стадиях разработки находится 25 лекарственных белков 5 человека, получаемых в молоке трансгенных животных. Один из таких белков, антитромбин III (коммерческое название препарата ATryn), после проведенных клинических испытаний разрешен к использованию на пациентах при операциях на сердце, сосудах и у ожоговых больных. На 15-летние научные исследования и создание производства препарата ATryn компания GTC затратила около 50 млн. долларов США. Значительные средства пошли на приобретение в Новой Зеландии свободных от заболеваний коз. Теперь этих животных содержат в специальном загоне площадью около 75 га, расположенном на участке в 120 га. Из стада трансгенных коз численностью более 300 голов отобрано всего 30 животных, которые собственно и составляют основное промышленное стадо козпродуцентов препарата ATryn, еще 1200 обычных, нетрансгенных племенных животных предназначены для скрещивания. Активный человеческий белок извлекается из молока коз, трансгенных по гену человека, отвечающему за выработку антитромбина III. Одна трансгенная коза производит такое же количество данного белка, сколько получают из 90 тыс. донорских доз крови. Несмотря на ограниченный контингент больных, нуждающихся в препарате ATryn (этот белок отсутствует у примерно одного из 3-5 тыс. человек), ежегодная планируемая прибыль компании GTC только по этому препарату может составить более 700 млн. долларов. Произведенные компанией GTC затраты на научные исследования начали окупаться уже в 2004 году, когда лицензию на производство противосвертывающего препарата приобрели компании ФРГ (17 млн. долларов США) и Японии (8 млн. долларов США). Новым достижением в области трансгенных технологий стали успехи американской компании PharmAthene, недавно создавшей трансгенных коз, молоко которых содержит фермент - бутирилхолинэстеразу, являющуюся антидотом боевых отравляющих веществ из группы фосфорорганических соединений, в том числе зарина и VX-газов. Фермент может применяться для лечения острых отравлений и как средство профилактики в случае угрозы применения химического оружия. Один литр молока трансгенных коз содержит от двух до трех граммов этого вещества. На данный момент общий вес наработанной бутирилхолинэстеразы достиг 15 кг. Финансирование разработки осуществлялось Министерством обороны США. Из бюджета военного ведомства было выделено 213 млн. долларов. Результаты выполнения программы «БелРосТрансген» Программа Союзного государства «БелРосТрансген» имела целью создание научной основы и технологической базы для развития в Республике Беларусь и Российской Федерации современного экологически чистого и экономичного биопроизводства высокоэффективных и безопасных лекарственных препаратов нового поколения на основе использования трансгенных животных, продуцирующих с молоком биологически активные белки человека. 6 Объемы финансирования, утвержденные Программой на весь период реализации, составили 62,5 млн. российских рублей из бюджета Союзного государства (доля России в финансировании расходов – 39,5 млн. рублей, Беларуси – 23,0 млн. рублей). Программой «БелРосТрансген» были обозначены следующие основные задачи: создание генных конструкций, обеспечивающих экономически значимую продукцию лекарственных белков человека с молоком трансгенных животных, проверка работы генных конструкций на лабораторных животных; строительство биотехнологической фермы коз; освоение технологии получения трансгенных животных (гормональная обработка коз-доноров и реципиентов с целью вызывания полиовуляции у коз-доноров и синхронизации половых циклов коз-реципиентов, хирургическое вымывание и трансплантация зигот, микроинъецирование рекомбинантной ДНК в пронуклеус зигот); получение первичных трансгенных коз. При реализации программы Союзного государства «БелРосТрансген» были получены следующие важнейшие результаты. Созданы генные конструкции, обеспечивающие высокую, не достигнутую в мировой практике, продукцию белка грудного женского молока лактоферрина с молоком трансгенных мышей. Показано, что лактоферрин человека, получаемый с молоком трансгенных животных, идентичен лактоферрину грудного женского молока. На популяции более чем 3,5 тыс. мышей установлена наследуемость трансгена и сохранение высокого уровня продукции лактоферрина с молоком в ряду поколений трансгенных животных. В «Научно-практическом центре Национальной академии наук Беларуси по животноводству» (г. Жодино, Минская область) создана биотехнологическая ферма коз, оснащенная необходимым лабораторным оборудованием. На этой ферме в совместных экспериментах российскими и белорусскими специалистами в полном объеме был отработан комплекс технологических операций, необходимых для получения трансгенных коз. Трудностью в реализации программы Союзного государства «БелРосТрансген» явилось формирование полноценного экспериментального стада коз в количестве и по качеству животных, отвечающих поставленным задачам. Причина такого положения проста. И в Российской Федерации, и в Республике Беларусь молочное козоводство отсутствует как отрасль животноводства. Коз приходилось приобретать на частных подворьях. В США, где имеется развитое молочное козоводство, для проведения подобных работ были закуплены племенные козы в Новой Зеландии. Период размножения коз приходится на осень и весну. Завершавший программу «БелРосТрансген» осенний эксперимент 2006 года по получению трансгенных животных в полном объеме провести не удалось из-за аномально теплой для этого времени года погоды. Козы перестали 7 реагировать на гормональную обработку. Эксперименты по получению трансгенных животных были перенесены на 2007 год. Осенью 2007 года на биотехнологической ферме родились два первых в мире козленка - Лак-1 и Лак-2, в геном которых включен ген лактоферрина человека. Эти животные сейчас выращиваются. В результате успешной реализации программы Союзного государства «БелРосТрансген» в Институте биологии гена Российской академии наук (далее ИБГ РАН) - головном исполнителе Программы была создана современная инфраструктура, обеспечивающая возможность проведения широкого круга работ по генному конструированию, исходя из задач Программы и на перспективу. Решен ряд серьезных теоретических вопросов, имеющих общебиологическое значение, в частности, связанных с обеспечением тканеспецифичности экспрессии лекарственных белков человека с молоком трансгенных животных. Для этого в ИБГ РАН были созданы соответствующие генные кассеты, благодаря чему появилась возможность получать генные конструкции с различными генами человека. Трудности получения некоторых лекарственных белков человека с молоком трансгенных животных общеизвестны. Так, например, до настоящего времени еще никому не удавалось получить в молоке трансгенных животных проурокиназу, способствующую рассасыванию тромбов при остром инфаркте миокарда, поскольку под влиянием ферментов молока она быстро переходит в зрелый белок – урокиназу, теряя при этом свои лекарственные свойства. В рамках программы «БелРосТрансген» в ИБГ РАН были созданы животные, трансгенные одновременно по двум генам, один из которых кодирует проурокиназу человека, а другой - ингибитор протеиназ экотин, блокирующий нежелательную трансформацию проурокиназы в урокиназу. Этот результат достигнут впервые. Также в ИБГ РАН были освоены и усовершенствованы новейшие технологии проверки работы генных конструкций на трансгенных мышах. В модельных экспериментах была продемонстрирована возможность ускоренного создания промышленных стад трансгенных животных, которые стойко передавали бы трансген и высокий уровень экспрессии трансгенных белков человека потомству. На биотехнологической ферме коз на базе «Научно-практического центра Национальной академии наук Беларуси по животноводству» создана уникальная инфраструктура, обеспечивающая получение трансгенных животных. Разработаны оригинальные технологии работы с экспериментальными козами от момента гормональной обработки до рождения трансгенного потомства. Для решения поставленных программой «БелРосТрансген» научных и производственных задач был создан работоспособный, высококвалифицированный творческий научный коллектив российских и белорусских ученых. В ИБГ РАН на постоянную работу были приглашены ведущие российские специалисты по генному конструированию, получению 8 и исследованию трансгенных животных. «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» пополнился талантливой молодежью, имеющей базовое биологическое и сельскохозяйственное образование и получившей специальную подготовку в рамках программы «БелРосТрансген» на регулярно проводимых в Российской Федерации и Республике Беларусь рабочих семинарах и во время проведения многочисленных совместных экспериментов. Ход реализации программы «БелРосТрансген» неоднократно рассматривался Советом Министров Союзного государства (протоколы заседаний от 21 декабря 2004 г. № 4, раздел X; от 19 декабря 2005 г. № 3, раздел IX) и получал одобрение. Итоговый отчет о выполнении программы «БелРосТрансген» был заслушан на заседании Совета Министров Союзного государства 21 марта 2008 года (постановление Совета Министров Союзного государства от 8 мая 2008 г. № 15). Таким образом, в ходе выполнения программы «БелРосТрансген» достигнут запланированный результат, а именно: в России созданы не имеющие аналогов в мировой практике генные конструкции, обеспечивающие экономически значимый выход лекарственных белков человека с молоком трансгенных животных, в Беларуси биотехнологическая ферма, оснащенная необходимым научным оборудованием. Впервые в мире получены козлята, трансгенные по гену лактоферрина человека. Актуальность разработки союзной Программы, ее экономическая эффективность для Республики Беларусь и Российской Федерации Актуальность разработки программы «БелРосТрансген-2». В результате реализации программы «БелРосТрансген» впервые в истории фарминдустрии Российской Федерации и Республики Беларусь появилась реальная возможность создания оригинальной линии высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных средств нового поколения и нового типа детского питания на основе лактоферрина человека. Научные разработки по этой проблеме, выполненные совместно российскими и белорусскими учеными и специалистами, на сегодняшний день значительно опережают мировые достижения. Созданные в ИБГ РАН генные конструкции обеспечивают продукцию лактоферрина человека с молоком трансгенных животных, в разы превышающую содержание этого бактерицидного белка в грудном женском молоке. На мировом рынке такие конструкции востребованы и имеют стоимость порядка 150-200 тыс. долларов США. Биотехнологическая ферма обеспечила получение первых в мире козлят с геном лактоферрина человека. Обладая выраженным бактерицидным и противовоспалительным действием, лактоферрин грудного женского молока оберегает новорожденных детей до момента становления у них собственного 9 механизма иммунологической защиты. Вскармливание грудных младенцев цельным молоком трансгенных коз с лактоферрином человека, которое само по себе обладает противоаллергенными свойствами, при его легкой усвояемости будет способствовать быстрому набору веса у недоношенных и ослабленных детей. Использование лактоферрина у грудных детейискусственников в несколько раз снизит смертность от заболевания гастроэнтеритами. На основе лактоферрина человека могут быть созданы высокоэффективные и биологически безопасные лекарственные средства нового поколения. В отличие от антибиотиков, к которым происходит «привыкание» микроорганизмов, к бактерицидному лекарственному белку человека лактоферрину эффективных генетических механизмов защиты у большинства микроорганизмов нет, поскольку его действие, в основном, сводится к лишению их источников жизнеобеспечения. Бактериостатическая и бактериолитическая активность лактоферрина, например, связана с тем, что этот железосодержащий белок отнимает у бактерий железо, что приводит к угнетению роста микрофлоры. Лактоферрин прочно фиксируется на поверхности микроорганизма, нарушая проницаемость мембраны патогена, что снижает его резистентность (устойчивость). Лактоферрин подвержен частичному протеолизу (ферментативному расщеплению). В результате этого образуется ряд пептидов (лактоферрицинов), обладающих повышенной избирательной антибактериальной активностью по отношению к определенным микроорганизмам, причем, еще более выраженной, чем нативная (природная) молекула лактоферрина. В Московском онкологическом институте им. П.А. Герцена на основе лактоферрина донорского женского молока создан оригинальный препарат «Лапрот» (лактоферрин-протектор) (№ ЛС-002374, 15.12.2006), который обладает мощным антиоксидантным и детоксицирующим действием, а также проявляет антибактериальные, противовоспалительные и иммуномодулирующие свойства. «Лапрот» может быть использован как для внутриполостного, так и для внутривенного введения. Он оказался эффективным у больных с гнойно-септическими процессами, при осложнениях химио- и лучевой терапии, при билирубинемии различной этиологии, гематологических нарушениях. Препарат успешно прошел первую фазу клинических испытаний более чем на 1000 пациентов и защищен патентом Российской Федерации № 1709606. На основе «Лапрота» были разработаны лекарственные формы для перорального, ректального и местного применения. Эти лекарственные средства пока изготовляются в условиях опытного производства указанного Онкологического института на основе лактоферрина, выделяемого из донорского молока. Из одного литра молозива женщины можно произвести 30-35 доз препарата для внутривенного введения. Обычно одному больному на курс лечения назначают 5 доз, при тяжелых гнойных заболеваниях - до 10. Однако, при достаточно простом способе получения препарата, трудноразрешимой остается проблема дефицита донорского молока, в котором содержится 10 3-5 г/л лактоферрина. Этот источник не может иметь коммерческого значения. Кроме того, он опасен по причине возможного переноса вирусного гепатита или СПИДа. Разработка способов получения рекомбинантного лактоферрина человека для создания высокоэффективных и безопасных лекарственных средств нового поколения, а также для использования в кормлении грудных детей-искусственников имеет огромное социальное значение и отличается высокой экономической привлекательностью. В мировом биотехнологическом бизнесе конкурируют три основных направления получения рекомбинантного лактоферрина человека: в микроскопических грибах, растениях и в молоке трансгенных животных. Компаниями, связывающими свои экономические интересы с производством лактоферрина человека, являются: Agennix Inc (Хьюстон, США), нарабатывающая экспериментальные партии лактоферрина человека ферментацией генетически модифицированных плесневых грибков Aspergillums oryzae; Pharming Group (Нидерланды), планирующая производить лактоферрин человека в молоке трансгенных кроликов и коров, и Ventra Bioscience (Сакраменто, США), получившая рис, трансгенный по гену лактоферрина человека. Существенной проблемой большинства зарубежных программ по лактоферрину человека является трудность достижения высокого уровня продукции этого белка. Схожая ситуация постоянно имеет место и в случае других бактерицидных белков человека. Так, например, у недавно полученных американскими исследователями коз, трансгенных по гену лизоцима человека, концентрация этого белка в молоке на четверть не дотягивает до его содержания в грудном женском молоке. В программе «БелРосТрансген» удалось достигнуть концентрации лактоферрина человека в молоке трансгенных мышей до 15 – 20 г/л, мыши«рекордистки» давали до 40 г/л лактоферрина (содержание лактоферрина в грудном женском молоке не превышает 5 г/л). По аналогии с другими белками человека, можно прогнозировать, что эти показатели сохранятся или даже увеличатся для коз, поскольку в генных конструкций ИБГ РАН были использованы регуляторные элементы из генома именно этого вида животных. Серьезной проблемой для западных компаний, разрабатывающих производственные программы получения лактоферрина человека, является достижение высокого качества этого лекарственного белка. Рекомбинантный лактоферрин человека, полученный при использовании генных конструкций ИБГ РАН, идентичен лактоферрину грудного женского молока, поэтому субстрат лактоферрина из молока трансгенных животных можно будет использовать в качестве сырья для фарминдустрии и создания биологически полноценного детского питания. Экономическая эффективность предлагаемой Программы. В промышленном масштабе рекомбинантный лактоферрин человека пока не производится. Небольшие опытные партии этого белка получены в 11 США из плесневых грибков и риса, трансгенных по гену лактоферрина человека. На мировом рынке имеется лактоферрин крупного рогатого скота из молока или молозива коров, взятого в течение 24 - 36 часов после отела. По имеющимся сведениям, более 75% получаемого сейчас в мире лактоферрина крупного рогатого скота закупают Япония и Южная Корея, где его добавляют в детское питание. Пищевые добавки с лактоферрином употребляют спортсмены США, Австралии и других стран. Лактоферрин крупного рогатого скота также труднодоступен, поскольку его концентрация в молоке коров составляет всего лишь 0,2%. Использование лактоферрина крупного рогатого скота для изготовления лекарственных средств и полноценного детского питания проблематично. Завершение программы «БелРосТрансген» поставило Союзное государство на порог создания современного промышленного производства этого лекарственного белка человека в молоке трансгенных коз, практически, в отсутствие зарубежных конкурентов. В части научных разработок - получение необходимых генных конструкций и самих трансгенных животных, с включением в их геном гена лактоферрина человека, опережение мирового уровня ориентировочно можно оценить в 5 – 7 лет. Если быстро провести необходимые организационные мероприятия и в полном объеме завершить научные разработки, то Союзное государство имеет реальную возможность занять этот сектор на мировом рынке лекарственных препаратов. Вместе с тем, мы отстаем в возможности эффективной реализации своих разработок по причине отсутствия в Российской Федерации и Республике Беларусь промышленного молочного козоводства. Сложной задачей остается формирование не только промышленных стад трансгенных коз - продуцентов лекарственных белков человека, но и формирование экспериментальных стад для продолжения работы по получению трансгенных животных. Осенью 2008 года должны быть начаты первые скрещивания полученных по программе «БелРосТрансген» в октябре 2007 года двух трансгенных по гену лактоферрина козлят Лака-1 и Лака-2 с обычными козами. Среди дочерей первого поколения предстоит отобрать особи, унаследовавшие трансген. В свою очередь, эти животные должны быть выращены до половозрелого состояния, покрыты и только после периода беременности от них планируется получить первое молоко, содержащее лекарственный белок человека лактоферрин. Выполненное в рамках программы «БелРосТрансген» исследование первичных трансгенных мышей, продуцирующих с молоком лактоферрин человека, показало вариабельность в уровнях продукции рекомбинантного белка, составившую от 5 до 40 г/л. Это обстоятельство вызывает необходимость продолжения получения первичных трансгенных коз для того, чтобы иметь возможность выбора для производственных целей наилучших производителей с высоким уровнем продукции с молоком 12 лактоферрина человека, в том числе полученных с использованием новых усовершенствованных генных конструкций. Уникальность и особая инновационная привлекательность предлагаемой программы «БелРосТрансген-2» обусловлены необходимостью создания многотоннажного производства лактоферрина человека, востребованного внутренним и мировым рынком лекарственных препаратов, а также использования его для полноценного детского питания. Если позиционироваться на использовании лактоферрина человека в качестве биологически активной пищевой добавки к традиционному детскому питанию или вместе с козьим молоком (исключаются потери при выделении этого лекарственного белка), то ежегодный мировой объем продаж оценивается в 5,5 – 6 млрд. долларов США. По категории высокоэффективных и биологически безопасных бактерицидных и противовоспалительных лекарственных препаратов, изготовленных на основе лактоферрина человека, мировой ежегодный объем продаж оценивается не менее чем 10 млрд. долларов США. В зависимости от итоговых результатов успешно начавшихся клинических испытаний противоопухолевых свойств лактоферрина человека его мировой объем продаж может увеличиться еще на 19 млрд. долларов США. На биотехнологическом рынке практикуется продажа лицензий на технологии получения пользующейся спросом продукции (право использования генных конструкций и трансгенных животныхпроизводителей). Так, например, произведенные компанией GTC затраты на научные исследования по препарату ATryn начали окупаться задолго до того, как компания оказалась в состоянии начать собственное производство. Лицензия на производство лактоферрина человека может быть оценена более чем в 25 млн. долларов США. История развития биотехнологии получения трансгенных животных в России насчитывает более 20 лет. Это одно из немногих оставшихся в нашей фарминдустрии направлений, где еще сохраняются достижения мирового уровня. Реализация программы «БелРосТрансген-2» станет логическим продолжением программы «БелРосТрансген». Это необходимо в целях эффективного использования уже вложенных в решение данной проблемы бюджетных средств, своевременного развития и внедрения полученных научных и технологических результатов, сохранения уникальных высококвалифицированных кадров. Целесообразность подготовки Предложения о разработке новой программы Союзного государства была признана Советом Министров Союзного государства еще в декабре 2005 года (протокол заседания от 19 декабря 2005 г. № 3, раздел IX) и подтверждена постановлением Совета Министров Союзного государства от 8 мая 2008 г. № 15. Программа Союзного государства «БелРосТрансген-2» анонсировалась на «Втором российско-белорусском форуме проектов Союзных программ» 26 ноября 2007 года в г. Москве. При обсуждении цели и задач Программы, в 13 котором приняли участие представители исполнительной и законодательной власти, администраций регионов, руководители крупных компаний и научноисследовательских центров, было отмечено, что исторический шанс стать в один ряд с зарубежными производителями новейшей фармакологической продукции не должен быть упущен. В работе по созданию первичных трансгенных коз (результат выполненной программы «БелРосТрансген») нельзя допускать перерыва, равно как и в их размножении и исследовании, а также в создании технологий использования молока трансгенных коз, содержащего лекарственный белок человека лактоферрин. Между тем, эксперимент по получению новых трансгенных коз в осенний случной период 2007 года был практически остановлен по причине неясности на тот момент с финансированием работ в 2008 году. Не в полной мере были проведены работы и в весенний случной период 2008 года - за счет временного отвлечения собственных средств ИБГ РАН и НПЦ НАН Беларуси по животноводству. Такое нарушение отлаженной ритмичной работы с козами может отбросить далеко назад научные исследования и значительно отодвинуть достижение конечных целей программы «БелРосТрансген-2». Основные способы решения проблемы и перечень совместных мероприятий, необходимых для реализации союзной Программы, сроки их выполнения Основная цель Программы - разработка технологий, создание и организация опытного производства высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных средств нового поколения и полноценного детского питания на основе лечебного белка человека лактоферрина с использованием, в качестве биореакторов, трансгенных животных. Программа «БелРосТрансген-2» планируется к выполнению в течение пяти лет - в период 2008-2012 годов. Строительство биотехнологических ферм экспериментальных и молочных коз. Программой «БелРосТрансген-2» предусматривается создание нового типа фарминдустрии лекарственных белков человека на территории Республики Беларусь и Российской Федерации. С этой целью в обеих странах необходимо иметь современные фермы молочных коз, на которых можно было бы получать, размножать, исследовать и эксплуатировать трансгенных животных. При реализации программы «БелРосТрансген» биотехнологическая ферма на 250 молочных коз была создана только в Белоруссии. Поэтому сейчас первоочередной задачей является строительство биотехнологической фермы на 500 молочных коз в Российской Федерации и фермы на 250 молочных коз в Республике Беларусь. Половина животных будет задействована в экспериментах, половина - для размножения трансгенных коз. Для строительства фермы молочных коз в Российской Федерации выбрана площадка на территории Шаховского района 14 Московской области. В Республике Беларусь вторая ферма коз будет построена рядом с биотехнологическим комплексом (г. Жодино, Минская область). Биотехнологические фермы имеют исключительно научноисследовательскую направленность, т.к. в качестве основного экспериментального объекта выбраны молочные козы, требующие для своего содержания строго определенных условий. Именно на фермах проводятся все важнейшие практические эксперименты, для которых требуется оснащение приборами и научной аппаратурой, а также оборудование специальных помещений (операционных, лабораторий, помещений для научного персонала и т.п.). На этих экспериментальных фермах будут созданы научные подразделения, лаборатории по проверке качества молока, ветеринарные пункты и пункты искусственного осеменения коз, организована машинная дойка коз, поставлены танки для охлаждения молока. Для комплектования ферм необходимо осуществить разовую закупку за рубежом высокопродуктивных племенных коз и спермы высокопродуктивных козлов. В последующем фермы будут развиваться за счет собственного пополнения стада. В отсутствие достаточного количества экспериментальных и трансгенных молочных коз невозможно получение лактоферрина человека в количествах, необходимых для выполнения планируемого комплекса научных и технологических разработок. Биотехнологические фермы молочных коз в Российской Федерации и Республике Беларусь необходимо построить к середине 2009 года. Усовершенствование генного конструирования. Исходя из открывшихся при реализации программы «БелРосТрансген» новых возможностей в усовершенствовании генных конструкций (создано семь конструкций с геном лактоферрина человека разной эффективности), требуется продолжить успешно начатое генное конструирование и проверить работу двух новых конструкций на лабораторных мышах. Усовершенствованные конструкции на различные формы лактоферрина человека позволят не только избирательно встраиваться в активные участки генома животных, но и откроют возможности международного патентования. Это закрепит приоритет российских ученых на мировом уровне. Генное конструирование будет выполняться в период 2008-2011 гг. Получение первичных трансгенных коз. Эксперименты по получению первичных трансгенных коз с использованием наилучших из числа уже имеющихся и создаваемых генных конструкций имеют задачей расширить возможность выбора первичных трансгенных коз - родоначальников промышленных стад трансгенных животных-продуцентов с молоком лекарственного белка человека лактоферрина. Следует ввести в экспериментальную практику технологию замораживания семени трансгенных козлов и новые современные технологии 15 создания трансгенных животных с использованием эмбрионов коз, полученных методами оплодотворения in vitro. Эта работа будет выполняться в период 2008-2012 гг. Создание и содержание банков спермы трансгенных самцов. В Российской Федерации (при «Трансгенбанке» ИБГ РАН) и Республике Беларусь (при «НПЦ НАН Беларуси по животноводству») будут созданы банки спермы трансгенных самцов. Сроки выполнения: 2008-2011 гг. Исследование трансгенных коз. Будет выполнено зоотехническое, биохимическое и генетическое исследование имеющихся трансгенных коз, их потомков и вновь полученных первичных трансгенных коз. Предполагается изучить продукцию лактоферрина человека с молоком трансгенных коз, наследуемость трансгена и уровень продукции этого лекарственного белка человека в ряду поколений трансгенных коз. Предстоит начать формирование стада трансгенных коз - продуцентов лактоферрина человека. Сроки выполнения: 2008-2012 гг. Разработка технологий получения различных форм лекарственных средств, содержащих лактоферрин человека. Будет разработана технология получения высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных средств различного назначения на основе лактоферрина человека, получаемого из молока трансгенных коз, в том числе средства для перорального применения, инъекционные растворы, растворы для промывания различных полостей, растворы для ингаляций, ректальные и вагинальные суппозитории, лекарственные мази и гели. Будет разработана разрешительная документация и представлены для клинического испытания образцы лекарственных средств нового поколения. Сроки выполнения: 2008-2012 гг. Разработка технологий получения биологически полноценного детского питания, содержащего лактоферрин человека. Будет создан новый продукт детского питания - цельное козье молоко с лактоферрином человека. Будет разработан регламент пастеризации этого молока, регламент нормализации его по белку. Будут созданы технологии глубокой переработки молока коз, содержащего лактоферрин человека, с целью получения детского творожка и мягких сырков. Будет создана разрешительная документация. Будут выпущены опытные партии диетического и лечебного детского питания с лактоферрином человека. Сроки выполнения: 2009-2012 гг. Разработка стандарта на лактоферрин человека, получаемый с молоком трансгенных животных, и исследование рекомбинантного лактоферрина человека. Будет исследован рекомбинантный лактоферрин человека и проведена его стандартизация, как основа для разработки регламента на «Лактоферрин человека рекомбинантный». Будет исследован механизм гибели опухолевых 16 клеток. Показано, что лактоферрин, выделяемый из коровьего молока, индуцирует апоптоз (гибель) раковых клеток. Планируется изучить, обладает ли таким же свойством рекомбинантный лактоферрин человека, получаемый из молока трансгенных животных. Сроки выполнения: 2008-2010 гг. Исследование экологической чистоты производства и биологической безопасности лекарственных средств, создаваемых на основе субстрата лактоферрина человека, выделяемого из молока трансгенных животных. На первом этапе следует контролировать наиболее важные объекты окружающей среды: питьевую и природные воды, воздух, почву, с возможным дополнением к ним депонирующих матриц, например, донных отложений и биообъектов. Важно отметить, что в случае благоприятных результатов фонового мониторинга при создании производства лекарственных препаратов контролю должны будут подвергаться корма и другое используемое сырье, а также молоко животных. Сроки выполнения: 2008-2012 гг. Организация опытного производства. В соответствии с предполагаемым в рамках программы «БелРосТрансген-2» получением на основе рекомбинантного лактоферрина человека биологически полноценного детского питания и высокоэффективных биологически безопасных лекарственных средств нового типа, на базе биотехнологических ферм будут организованы опытные производства и выпущены за счет средств, предусмотренных Программой, первые опытные партии продукции. Сроки выполнения: 2010 -2012 гг. Оценка соответствия программных мероприятий социальноэкономическим, экологическим и иным требованиям интересов государств-участников Предлагаемая к разработке и реализации Программа направлена на создание в государствах-участниках биопроизводства высокоэффективных и биологически безопасных лекарственных средств и детского питания, основанных на использовании лактоферрина человека. Использование лекарственных средств нового поколения будет способствовать повышению уровня медицинского обслуживания и улучшению здоровья населения Беларуси и России, что является в конечном итоге стратегической государственной социальной задачей. Создание оригинальных отечественных лекарственных средств, конкурентоспособных с лучшими зарубежными образцами, обеспечит импортозамещение и откроет реальную перспективу доходного экспорта. Фарминдустрия - это градообразующая отрасль, поскольку создает новые, в том числе высокооплачиваемые рабочие места, в первую очередь, в сельской местности, где будут располагаться биотехнологические фермы. 17 Использование в качестве продуцентов трансгенных коз приведет к становлению в Российской Федерации и Республике Беларусь промышленного молочного козоводства, появлению в торговой сети новых пищевых диетических и лечебных продуктов. Дети-искусственники получат полноценное, биологически сбалансированное, гипоаллергенное детское питание. Возродится племенное козоводство. Рекомбинантные лекарственные белки человека. Лекарственные белки человека, полученные при помощи генетически модифицированных организмов, в мировой практике рассматриваются не как трансгенная пища, а как биологически активная добавка. Повсеместно разрешены к широкому использованию лекарственные белки микробного синтеза, применение которых в качестве терапевтических средств нередко сопровождается аллергическими реакциями. Этого удается избежать при применении лекарственных белков человека, выделенных из молока трансгенных животных. Поэтому производитель и потребитель лекарственных белков человека всегда отдаст предпочтение традиционному продукту питания - молоку. Предлагаемый способ фармакологического производства экономически выгоден, не энергоемкий, поскольку связан с эксплуатацией трансгенных животных на обычных сельскохозяйственных фермах, экологически чистый и биологически безопасный. При обсуждении программы «БелРосТрансген» в Российской Федерации и в Республике Беларусь были получены положительные заключения экологических и регулирующих генно-инженерную деятельность отделов заинтересованных министерств и ведомств. Результатом явилось одобрение программы «БелРосТрансген» Правительством Российской Федерации (распоряжение от 23 мая 2002 года № 690-р, г. Москва) и Советом Министров Республики Беларусь (постановление от 30 августа 2002 года № 1190, г. Минск). В соответствии с распоряжением Главного санитарного врача Российской Федерации от 14 ноября 2001 года № 36, лактоферрин отнесен к группе биологически активных веществ, компонентам пищи и продуктам, являющимся их источниками, не оказывающим вредного воздействия на здоровье человека при использовании для изготовления биологически активных добавок к пище. Международными правилами ведения генно-инженерной деятельности предписывается содержать трансгенных животных в условиях, исключающих бесконтрольное размножение, то есть на специализированных фермах, что легко выполнимо. Интеллектуальная собственность Права на объекты собственности, в том числе интеллектуальной, созданные в рамках реализации Программы, до принятия нормативных правовых актов Союзного государства по урегулированию прав собственности определяются в соответствии с действующими в данной сфере национальными законодательствами государств-участников с учетом 18 долевых взносов Российской Федерации и Республики Беларусь, утвержденных бюджетом Союзного государства на финансирование Программы. Созданные в результате проведения совместных экспериментов по Программам «БелРосТрансген» и «БелРосТрансген-2» первичные по гену лактоферрина человека трансгенные животные являются совместной собственностью Российской Федерации и Республики Беларусь и могут использоваться предполагаемыми головными исполнителями Программы Союзного государства «БелРосТрансген-2» - Институтом биологии гена РАН и «Научно-практическим центром Национальной академии наук Беларуси по животноводству», представляющими соответственно Российскую Федерацию и Республику Беларусь. Первичные по гену лактоферрина человека трансгенные животные остаются в местах их получения. Сперма созданных в совместных экспериментах первичных трансгенных самцов используется в Республике Беларусь и Российской Федерации с учетом долевого участия государств-участников в расходах на реализацию Программы. Полученный от первичных трансгенных козлов молодняк может перемещаться между сторонами в договорном порядке. Ни одна из договаривающихся сторон не имеет одностороннего права на передачу первичных трансгенных животных (или их потомства), а также спермы трансгенных козлов и эмбрионов трансгенных животных третьей стороне как с научными, так и с коммерческими целями. Эти действия могут быть осуществлены только при полном согласии сторон и в порядке, определяемым Советом Министров Союзного государства. Общую численность трансгенных животных в рамках Программы и животных-продуцентов с молоком лактоферрина человека определяют головные исполнители Программы со стороны Российской Федерации и Республики Беларусь в целях обеспечения реализации Программы. В самостоятельном ведении сторон находится также номенклатура создаваемых на основе лактоферрина человека товарных продуктов и получаемая от этой деятельности прибыль. Генные конструкции, включающие ген лактоферрина человека, являются совместной собственностью Российской Федерации и Института биологии гена РАН. Трансгенные козы, продуцирующие с молоком лактоферрин человека, патентуются Институтом биологии гена РАН и «Научно-практическим центром НАН Беларуси по животноводству» совместно. Состав государственных заказчиков союзной Программы от государств-участников, сроки подготовки Программы, источники ее финансирования Государственными заказчиками Программы могут выступить: от Российской Федерации - Федеральное агентство по науке и инновациям 19 (координатор) и Минздравсоцразвития России, от Республики Беларусь Национальная академия наук Беларуси и Министерство здравоохранения Республики Беларусь. Возможными головными исполнителями с учетом специфического характера Программы и анализа возможностей организаций в данной сфере исследований могут быть Институт биологии гена Российской академии наук и «Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству»; исполнителями - научные учреждения Российской академии наук, Российской академии медицинских наук, Минздравсоцразвития России, Национальной академии наук Беларуси, Министерства здравоохранения Республики Беларусь, другие научно-производственные организации (центры) Российской Федерации и Республики Беларусь. Подготовку проекта Программы осуществляют предполагаемые государственные заказчики - Федеральное агентство по науке и инновациям (координатор) совместно с Минздравсоцразвития России, Национальной академией наук Беларуси и Минздравом Республики Беларусь без привлечения средств из бюджета Союзного государства. Проект Программы предполагается внести в Совет Министров Союзного государства для рассмотрения и утверждения в четвертом квартале 2008 года. Потребность в финансовых ресурсах на реализацию Программы, предложения о возможных источниках финансирования и направления расходования финансовых средств Общая потребность на реализацию Программы «БелРосТрансген-2» составляет 500,0 млн. российских рублей - из бюджета Союзного государства, из них за счет отчислений Российской Федерации - 325,0 млн. рублей (65 %), Республики Беларусь - 175,0 млн. рублей (35 %). Расходование финансовых средств, выделяемых из бюджета Союзного государства на реализацию Программы, осуществляется по следующим направлениям: НИОКР - 209,0 млн. российских рублей; кап. вложения - 256,0 млн. российских рублей; прочие - 35,0 млн. российских рублей. Объемы финансирования Программы с распределением по годам реализации, территориям и основным мероприятиям представлены в приложениях № 1 и № 1а к настоящему Предложению, распределение по годам может быть скорректировано при разработке проекта Программы. Соотношение участия Российской Федерации и Республики Беларусь в финансировании расходов по Программе обусловлено вкладом и стоимостью работ, которые будут выполняться силами каждого из государств-участников (отражено в приложении № 1а). 20 Научные разработки, работы научно-технологического характера, создание опытных производств планируется финансировать за счет средств бюджета Союзного государства. Для организации промышленных производств предполагается привлечение внебюджетных средств. Распределение общей суммы на реализацию Программы по основным направлениям расходования финансовых средств представлено в Приложении № 2 к настоящему Предложению. Руководитель Федерального агентства по науке и инновациям С.Н. Мазуренко Первый заместитель председателя Президиума НАН Беларуси П.А. Витязь