Перспективы использования генетически модифицированных организмов

26 Декабря в 15:48 2279 0


В течение последних 50 лет достижения генетической и молекулярной биологии обеспечили возможность создания и коммерческого использования генетически модифицированных организмов, обладающих новыми свойствами за счет преодоления межвидовых барьеров. Присущие ГМО характеристики могут оказать значительное положительное влияние на производство продуктов питания, фармакологических препаратов, ценного сырья для промышленности.

Наиболее коммерциализованными из ГМО являются растения, поскольку для них процесс трансгеноза осуществляется гораздо легче и быстрее. Это обусловлено способностью растений регенерировать из единственной клетки и возможностью вегетативного размножения. В настоящее время ГМ-культуры занимают около 4 % общей площади возделываемых земель в мире. Среди культивируемых ГМ-растений первое место занимает соя, за которой следуют кукуруза и хлопок. В стадии получения разрешения на культивирование находятся сотни видов растений с измененной пищевой ценностью, повышенной продуктивностью, устойчивостью к внешней среде, с измененным внешним видом и т.д.

С ГМ-растениями связаны надежды на преодоление дефицита продовольствия и сырья, несмотря на растущее население нашей планеты. Традиционные способы повышения продуктивности сельскохозяйственного производства себя уже исчерпали, а дефицит продуктов питания продолжает нарастать. Единственной альтернативой остается совершить качественный скачок в производстве продуктов питания путем конструирования новых видов растений с резко увеличенной хозяйственной полезностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам культивирования.

В отличие от растений, получение трансгенных животных - очень сложный и длительный процесс, чрезвычайно тесным образом связанный с достижениями в области молекулярных и репродуктивных технологий. В настоящее время подавляющее большинство проектов по созданию трансгенных животных находится на ранних этапах исследований и разработки, за некоторыми исключениями. Необходимость создания таких животных диктуется, в первую очередь, насущными потребностями человека в фармацевтических препаратах из человеческих белков.

Основной платформой для производства таких белков являются клеточные культуры животных и человека. Девять из десяти наиболее популярных биотехнологических лекарственных препаратов, продающихся в США, произведены в клеточной культуре клеток млекопитающих и, по крайней мере, продажи 23 белковых препаратов превышают один биллион долларов.



Появляются новые препараты, которые нужно производить в больших количествах, чтобы удовлетворить растущие потребности общества. Ожидается, что рекомбинантные антитела станут наиболее важным и успешным продуктом, особенно для применения в онкологии. Однако количество этого препарата для удовлетворения потребностей мирового рынка просто огромно -от сотни килограммов до нескольких тонн, что превышает текущие и, вероятно, будущие возможности производства на основе клеточных культур. Установлено, что при индустриальной продукции моноклональных антител в количестве ~100 кг/год стоимость грамма рекомбинантного препарата при использовании трансгенной козы будет в 3-4 раза меньше, чем в культуре CHO-клеток с дальней экономией при увеличении масштабов производства.

Для биоактивности многих человеческих белков требуется соответствующий посттрансляционный процессинг, и это главная причина использования для биопродукции животных или культивируемых животных клеток, а не бактерий, дрожжей или растений. Это относится ко многим важным биомедицинским продуктам, таким как факторы свертывания крови и антитела, которые в настоящее время не имеют другой альтернативы, чем продукция в животных клетках. Таким образом, создание трансгенных животных может решить многие проблемы современного общества.

Подтверждением необходимости трансгенных организмов является бурный рост биотехнологических рынков в последние годы. Так, например, продажи на рынке биотехнологических медицинских препаратов в 2007 г. достигли более 75 млрд дол., с общим ростом в 12,5 %, что в два раза больше, чем рост глобального фармацевтического рынка, согласно докладу IMS Health, из них 56% продаж пришлось на США. В 2006 г. рынок биотехнологических медицинских препаратов вырос на 18,2 % до приблизительно 65 блн дол. (биллионов). Причем основная прибыль в 2007 г. была получена большей частью за счет продаж 22 биотехнологических продуктов, приблизительно по 1 блн дол. за каждый.

Для сравнения, в 2002 г. таких «блокбастеров» было только шесть. Десятку самых популярных терапевтических агентов возглавляют эритропоэтины, далее следуют противоопухолевые, антидиабетические препараты, аутоиммунные агенты и интерфероны, согласно IMS Health. В будущем ожидается большое количество противоопухолевых препаратов в сочетании со значительной неудовлетворенной потребностью в них.

Н.А. Воинов, Т.Г. Волова
Похожие статьи
показать еще
 
Биотехнологии и биоматериалы