Больше мяса и молока

Исправить ситуацию решила обнинская студентка Анастасия Миценык из Института атомной энергетики — ИАТЭ МИФИ. Со своим проектом по биотехнологии она подала заявку в АИРКО, где рассматриваются претенденты из Калужской области на гранты по программе «УМНИК».
Выполнение ее проекта «Разработка технологии криоконсервации половых клеток на модели млекопитающих» должно обеспечить:

• продовольственную независимость страны;
• замещение импорта животных;
• снижение стоимости племенного материала;
• увеличение на рынке России количества молочной и мясной продукции.

Серьезные задачи для молодой девушки! Неудивительно, что жюри конкурса отнеслось к отважному автору этой разработки с должным вниманием.

Телёнок из пробирки

Сегодня обычным способом в животноводстве является замораживание наследственного материала элитных коров и быков для длительного хранения. По мере необходимости их клетки размораживаются и могут использоваться, в частности, для получения эмбрионов, которые будут пересажены обычным коровам. В итоге получаются элитные телята.
Замораживание может быть медленным и быстрым. В нашей стране распространено медленное замораживание, хорошо отработанное, но имеющее значительный минус, — внутриклеточная вода, превращаясь в кристаллы, повреждает эти клетки. Их выживаемость составляет примерно 30−50 процентов, остальной ценный наследственный материал гибнет. Таким же путем консервируют и эмбрионы. Они более устойчивы к медленной заморозке, но тоже выживают далеко не все.
Другой способ — мгновенное погружение половых клеток в жидкий азот. За короткое время живые клетки остывают до температуры минус 196 градусов, не успевая получить повреждения. Именно этот метод признан в мировой практике наиболее эффективным, так как выживает около 90 процентов клеток. Все биологические процессы в них останавливаются, и храниться в таком стекловидном состоянии они могут очень долго, десятилетиями. Точную цифру назвать еще никто не может, потому что японцы — пионеры этого направления в криоконсервации — довели его до стадии массового применения лишь двадцать лет назад.

Клеточные технологии

Мгновенное замораживание — процесс не такой простой, как может показаться из названия. Требуется предварительная подготовка и очистка самих клеток, требуется специальный раствор — криопротектор, предохраняющий клетки от опасных последствий низких температур, требуется особое оборудование, есть масса и других тонкостей. На создание и отработку новой технологии и в Японии, и в других странах ушли годы. А в нашей стране подобной нет до сих пор. Кстати, растворов-криопротекторов отечественного производства для замораживания яйцеклеток и эмбрионов сельскохозяйственных животных в России тоже нет.
Этим вопросом и занимается Анастасия. Целью ее проекта является разработка оптимальной технологии мгновенного замораживания половых клеток, чтобы после размораживания они оставались максимально жизнеспособными.
По плану ей предстоит изучить влияние различных криопротекторов на яйцеклетки при замораживании и оттаивании; выбрать из них самые результативные; оценить выживаемость клеток после разморозки и их активность, то есть экспериментально определить процент оплодотворенных клеток. А в конце разработать новый протокол всей процедуры криоконсервации.

Личный вклад в создание будущего

Анастасия убеждена, что биотехнологии — это будущее не только нашей страны, но и всего мира, на них основано развитие пищевой промышленности и фармацевтики, медицины и экологии, животноводства и растениеводства.
По ее мнению, заменить устаревший способ замораживания клеток на более передовой — лишь одна задача, призванная ускорить селекционный прогресс. Разработка новой технологии позволит создавать криобанки наследственного материала сельскохозяйственных животных в промышленных масштабах — сейчас в стране такие банки имеются лишь при научных центрах для лабораторных исследований и в нескольких коммерческих центрах.
Отметим, что эта технология нацелена на увеличение поголовья и разведение редких пород не только коров, но и свиней и других животных. Потребителями могут являться агропромышленные предприятия, НИИ, животноводческие хозяйства. А еще — медицинские клиники вспомогательных репродуктивных технологий, потому что способ замораживания клеток пригоден для всех млекопитающих, включая и человека.

Анастасия Сергеевна Миценык родилась в 1996 г. на Чукотке. Узнав о проекте плавучей атомной станции, которая будет обеспечивать этот район электроэнергией, заинтересовалась атомной энергетикой. Так она переехала в Обнинск, в 2018 г. закончила бакалавриат в ИАТЭ НИЯУ МИФИ и получила диплом физика. Сейчас учится в магистратуре здесь же, но на отделении биотехнологий. Такая кардинальная смена образования не случайна - еще при написании выпускной работы бакалавра студентка изучала криобиологические свойства клеток млекопитающих при ультранизких температурах. И решила связать свою жизнь именно с биотехнологиями.