11 декабря 2024 года в Санкт-Петербургском государственном университете ветеринарной медицины состоялось открытие уникальной лаборатории генетических и репродуктивных технологий.
Тонкие настройки на генетическом уровне
Лаборатория генетических и репродуктивных технологий состоит из трех специализированных подразделений: генетического, эмбриологического и отделения анализа семени.
Генетическое подразделение оснащено системой ПЦР в реальном времени и отечественным секвенатором «Нанофор» для расшифровки генома животных. Эмбриологическая лаборатория укомплектована новейшим оборудованием, включая СО2 инкубаторы, ламинарные боксы, системы получения и аспирации ооцитов, УЗИ-комплексы с датчиками и пункционными иглами, программируемый замораживатель для криоконсервации эмбрионов и специализированные стереомикроскопы. В ближайшее время планируется приобретение дополнительного оборудования: мультигазового инкубатора, который обеспечивает более высокую эффективность при культивировании эмбрионов, и инвертированного микроскопа с микроманипуляторами, необходимого для работы с эмбрионами – пункции бластомеров и интрацитоплазматической инъекции.
«Сегодня наше животноводство пока зависит от зарубежных поставщиков, и открытие нашей лаборатории – это существенный вклад в развитие отечественного животноводства и импортозамещение», – сказал на открытии лаборатории ректор СПбГУВМ, доктор ветеринарных наук, профессор, член-корреспондент РАН Кирилл Владимирович Племяшов.
Задачи для лидера
Напомним, что Ленинградская область является лидером России по молочной продуктивности коров и входит в десятку по объемам производства молока, а более 90% молочного поголовья в сельхозорганизациях является племенным. По словам заместителя председателя комитета АПК Ленинградской области Сергея Александровича Кармазина, открытие такой инновационной лаборатории, оснащенной по последнему слову техники, позволит проводить более качественную геномную оценку, повысить производственные показатели производства молока, увеличить поголовье и тем самым выполнить целевые показатели к 2030 году. Также немаловажно, что на таком оборудовании будут готовиться квалифицированные кадры, которые в дальнейшем придут работать на сельхозпредприятия 47-го региона.
Сегодня в России существует всего пять лабораторий, занимающихся созданием эмбрионов крупного рогатого скота, и все они проводят единичные экспериментальные работы. Лаборатория СПбГУВМ станет первой и пока единственной в стране, способной осуществлять создание эмбрионов в промышленных масштабах.
Новая страница развития
Открытие такой лаборатории, безусловно, окажет положительное влияние на развитие животноводства в Ленинградской области. Сейчас уже многие областные предприятия перешагнули рубеж в 10 тыс. т молока в год. Все это благодаря большой работе ученых, руководителей сельхозпредприятий, ветеринарной и зоотехнической служб хозяйств.
«Основы работы с пересадкой эмбрионов были заложены еще в 1970-е годы прошлого века, когда советским правительством уделялось большое внимание интенсификации сельхозпроизводства, – напомнил начальник Управления ветеринарии Ленинградской области Леонид Николаевич Кротов. – Сейчас поставлена задача увеличения объема производства сельхозпродукции на 25% к 2030 году. Мы понимаем, что для областных сельхозпредприятий нет другого пути, как идти в ногу со временем и применять технологии, связанные с использованием эмбрионов высокой генетической ценности».
Ветеринарная служба заинтересована в том, чтобы поголовье, полученное с помощью современных генетических технологий, было здоровым, имело длительный репродуктивный возраст и технологическое использование.
«Уверен, что с открытием этой лаборатории мы открываем новую страницу развития животноводства Ленинградской области», – подчеркнул Кротов.
Польза для всех
Лаборатория планирует активно сотрудничать с сельхозпредприятиями области и, в первую очередь, с селекционно-генетическим центром «Бугры», открытие которого ожидается в 2025 году. Генеральный директор племенного завода «Бугры» Виктор Леонидович Локтионов рассказал, что селекционный центр готов на 90% и рассчитан на одновременное содержание до 80 быков.
Комитет по АПК Ленинградской области разрабатывает механизм субсидирования процедур трансплантации эмбрионов. Таким образом, синергия науки, образования, производства и господдержки позволит выйти областному животноводству на новый, еще более высокий уровень.
Традиционные методы оценки племенной ценности быков, основанные на анализе продуктивности их дочерей, требуют 10-15 лет. Благодаря генетическому анализу эмбрионов появится возможность отбирать особей с наиболее высоким потенциалом молочной продуктивности еще на эмбриональной стадии развития. К сожалению, нередки случаи, когда перспективные быки-производители с отличными генетическими показателями отправляются на убой, хотя их потомство могло бы давать рекордные удои. Благодаря работе новой лаборатории уже удалось сохранить несколько ценных животных с выдающимся генетическим потенциалом.
Высокий научный уровень
Университетом получена лицензия министерства сельского хозяйства на проведение работ по трансплантации эмбрионов. В настоящее время в лаборатории работает 11 высококвалифицированных специалистов, прошедших стажировки в ведущих мировых центрах: в международной школе по трансплантации эмбрионов доктора Питера Элсдена в США, институте Фредериха Лефлера в Германии, а также участвовавших в профильных конференциях в Бразилии, Италии и Испании.
В России сейчас практически отсутствует трансплантация эмбрионов как направление в племенном животноводстве, хотя эта технология активно применяется во всем мире. «Наша лаборатория станет одним из немногих центров в стране, способных проводить такие работы. Это особенно важно в условиях необходимости развития отечественной племенной базы – сейчас около 98% рынка генетического материала крупного рогатого скота в России приходится на импорт, и ежегодно в РФ ввозят более 6 млн доз семени из-за рубежа», – комментирует проректор по научной работе и международным связям СПбГУВМ, кандидат ветеринарных наук, доцент Георгий Сергеевич Никитин.
В лаборатории совместно с отечественными компаниями активно ведутся перспективные разработки. Идет работа над созданием питательных сред для культивирования эмбрионов, разрабатываются нагревательные поверхности для работы с эмбрионами, создается отечественный СО2 инкубатор, а также исследуются иммунокорректирующие препараты.
За последние два года при участии специалистов университета выведено и передано на племенные станции страны 15 быков-производителей с показателями TPI индекса 2700-2800, что соответствует уровню зарубежных аналогов. Разработанная и запатентованная система математического моделирования позволяет прогнозировать генетический потенциал племенного молодняка с точностью 80% –этот показатель подтверждается последующим проведением фактической геномной оценки животных.
Модель матрицы
Первые подсадки эмбрионов, полученных методом "in vitro", планируется провести в начале 2025 года. В перспективе лаборатория должна выйти на производственную мощность более 200 оцененных эмбрионов в год с приживаемостью после криоконсервации не менее 40%.
В долгосрочной перспективе лаборатория планирует развивать новые направления: клонирование ценных животных, раннюю геномную оценку эмбрионов до их подсадки и геномное редактирование для получения животных, устойчивых к болезням. Разработанная модель племенной и репродуктивной работы может послужить матрицей для развития племенного животноводства во всей России, что особенно актуально в свете новых реформ министерства сельского хозяйства, направленных на развитие отечественной племенной базы.
Работа лаборатории финансируется как из внебюджетных средств университета, так и через государственное задание министерства сельского хозяйства РФ и гранты Российского научного фонда. К работе активно привлекаются студенты и молодые ученые, которые участвуют в научной работе в рамках дипломных проектов и становятся соисполнителями грантов под руководством опытных специалистов.
