Хлеб научный

Указом президента в России создана новая научная организация — Национальный центр генетических ресурсов растений. Появление такого центра поможет развитию отрасли здорового и спортивного питания и позволит создавать продукты с заданными лечебными свойствами, уверены специалисты. Россияне смогут попробовать их в ближайшие два-три года. Базой для центра послужит Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова, а его знаменитая коллекция получила особый государственный статус. Каковы научные, социальные и даже финансовые ожидания у специалистов от проекта, разбирались «Известия».

Продукты с заданными свойствами

Безглютеновая пшеница для аллергиков и красный ржаной хлеб для сердечников могут заменить медикаментозную поддержку, а стойкие к старым и новым фитопатогенам сорта зерновых, овощных, бахчевых культур позволят отказаться от ядохимикатов. Такое будущее готовят нам генетики и селекционеры уже в двух-, трехлетней перспективе. Ядром работы российских ученых станет знаменитая коллекция Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР), на базе которого 8 февраля, в День российской науки, указом президента создан Национальный центр генетических ресурсов растений.

Одна из первостепенных задач новой структуры — поиск методов получения продуктов питания с заданными функциональными свойствами, отвечающим задачам здорового, спортивного, функционального, индивидуализированного питания.

— Разработок много — сотни, — рассказал «Известиям» директор Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН Алексей Кочетов. — Есть попытки получить методом геномного редактирования безглютеновую пшеницу для аллергиков. Это технически сложно. Есть работы, связанные с картофелем: коллеги создают линии с вариантами крахмала для разных целей, например, для диетического питания. Много работ по устойчивости культур к различным вредителям.

ВИР обладает самой разнообразной в мире коллекцией, насчитывающей 320 тыс. образцов культурных растений и их диких сородичей. Образцы хранятся в виде семян, полевых коллекций, в условиях глубокой заморозки (криоколлекции), а также в виде пробирочных микрорастений (in vitro).

В рамках работы национального центра ученые займутся созданием ржи с красными семенами с повышенным содержанием флавоноидов (фитонутриентов. — «Известия» ), сообщил академик РАН, декан биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета Игорь Тихонович. Такие зерновые будут благотворно влиять на сердечно-сосудистую систему и профилактировать последствия старения.

Еще в планах российских ученых — выведение сортов беспленчатого ячменя, из которого легче получать крупу, и это дает экономический эффект.

— На российских полях сейчас нет сортов, полученных методом геномного редактирования, эти работы не выходят за рамки научных лабораторий, так как правительство еще не приняло решение, допустимо ли применение геномного редактирования как ускоренного метода селекции в массовом производстве сельхозпродукции, — подчеркнул Алексей Кочетов.

Управление эволюцией

Создание сортов, а из них продуктов питания с заданными свойствами возможно разными путями, продолжил эксперт, и методами классической селекции (через скрещивание видов), и генной инженерии, и геномного редактирования. Только с разной скоростью и разными возможностями.

При геномном редактировании в растение вносится изменение, которое есть в природе. У одного сорта есть полезный вариант гена, у другого нет, зато есть много других хороших генов. Чтобы перенести нужный вариант из одного сорта в другой нужно много лет, а с помощью геномного редактирования его можно воспроизвести быстро, и новый сорт ничем не будет отличаться от природного, пояснил Алексей Кочетов.

— На современном этапе есть возможность создавать направленные мутации с помощью технологий генетического редактирования и проводить искусственный отбор, который лежит в основе селекционного процесса, — сказала «Известиям» директор Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) Елена Хлесткина. — Это управление эволюционным процессом.

Если генетическое редактирование растений будет разрешено в России, то жители страны увидят его плоды на своих столах уже через два-три года, считает Алексей Кочетов. Успех в непрерывной гонке между генетиками и селекционерами, создающими новые эффективные сорта с одной стороны и непрерывно эволюционирующими патогенами растений с другой зависит и от выбранных методов создания новых сортов, и от скорости этой работы, но главным образом — от разнообразия исходного генетического материала, удобного доступа к генетическим коллекциям растений и поддержания коллекций с использованием современных технологий хранения и обмена информацией.

Под защитой государства

Для решения этих задач указом президента РФ от 8 февраля как раз и создан Национальный центр генетических ресурсов растений, его ядром стал ВИР имени Вавилова. Другие российские научные организации, включенные в эту сетевую организацию, располагающие коллекциями культурных растений (их около 80), должны сдать в национальный центр дублеты коллекций. Таким образом будет обеспечен доступ ученым ко всему разнообразию генетических ресурсов растений, существующих в России.

Ученые пояснили: помимо создания новой структуры, указ президента навсегда оставляет в прошлом посягательства различных коммерческих структур на опытные участки ВИРа и других организаций, где есть коллекции растений в живом виде, на коллекционные образцы. Борьба ВИРа за сохранение своих земельных угодий в Павловске, Пушкине под Петербургом и в других регионах страны продолжалась десятки лет и сильно отвлекала ученых от их основной работы, на протяжение того же времени было огромное количество попыток использовать образцы Вавиловской коллекции в частных корыстных целях.

— Не только сама коллекция ВИРа, но и его земли и постройки защищены указом от каких-либо посягательств. Это открывает перед нами замечательные возможности, — подчеркнул Игорь Тихонович.

Как пояснила Елена Хлесткина, положения указа дают гарантии стабильности, продовольственной безопасности, позволяют обеспечить более быстрое и эффективное решение вопроса создания конкурентоспособных сортов, импортозамещения в семеноводстве, потому что активное вовлечение коллекций в современные исследования позволит дать более богатый материал для традиционной селекции и ее новых ускоренных видов.

Гены в банке

На ВИР президентским указом возлагается обязанность сформировать полный национальный каталог особо ценных генетических ресурсов растений и координировать деятельность в этой сфере, взаимодействуя с целым рядом научных организаций, уточнила Елена Хлесткина. Уже сегодня почти по всей стране распределена сеть полевых банков. Сейчас она включает 11 экспериментальных участков и будет расширена за счет полевых банков других институтов национального центра.

8 февраля также президентским указом была создана межведомственная комиссия по вопросам формирования, сохранения и использования коллекций генетических ресурсов растений. Помимо руководителя комиссии Елены Хлесткиной и директоров других научных организаций, в ее состав включен ряд высокопоставленных представителей ФСБ, Россельхознадзора, Минсельхоза, Минобрнауки.

Правительству РФ поручено в четырехмесячный срок определить объем и порядок финансирования Национального центра генетических ресурсов растений, а через полгода — разработать и утвердить программу его развития. Речь идет об обновлении научной инфраструктуры, в том числе хранилища, которое построено в 1970-е годы на Кубани на случай чрезвычайных происшествий. Также государство поддержит активизацию экспедиционной деятельности по сбору образцов растений, что послужит увеличению коллекций центра.

Сегодня в мировой науке очень большая конкуренция, сказал «Известиям» директор департамента координации деятельности организаций в сфере сельхознаук Министерства науки и высшего образования РФ Вугар Багиров. И преимущество как в биологии, так и в смежных отраслях (сельскохозяйственные науки, медицинские науки) получают именно те страны, в которых есть богатые биоресурсные коллекции с их уникальным генетическим разнообразием.

— У кого коллекции, у того приоритет в получении новых ценных знаний о генах. В остальном все равны — похожее оборудование, секвенаторы, доступ к базам геномных данных, — отметил Вугар Багиров. — Поэтому так важно поддерживать и развивать коллекции генетических ресурсов — это основа нашего приоритета в мире и конкурентоспособности в фундаментальной и прикладной науке. По его словам, для развития коллекций важное значение имеет централизация, единые современные стандарты, новые методы изучения генетических ресурсов. Всё это должно быть сосредоточено в крупных биоресурсных центрах, которые будут созданы в России.

Национальный центр генетических ресурсов растений — первый в стране, на его примере будут обкатываться механизмы работы сетевых генных банков. Затем, анонсировал Вугар Багиров, аналогичные структуры объединят генетические ресурсы сельскохозяйственных животных и микроорганизмов.