Ученые рассказали о первых результатах "чтения" ДНК продуктов питания

Можно ли найти человеческую ДНК в обычной котлете? Почему дорогие сорта меда содержат вирусы и взбитое подсолнечное масло? Как в целебном чае появились сорняки и споры грибов-аллергенов? Российские ученые запустили уникальный проект по изучению состава продуктов питания. Основной метод исследования - NGS (высокопроизводительное "прочтение" генома) - позволяет находить практически все, что содержится в продукте, буквально за один анализ.

- В растительных чаях мы обнаружили очень много грибов, особенно плесени, часто заявленный состав напитка не полностью соответствовал реальному содержанию. К примеру, из двенадцати целебных трав в пакетике содержалось только десять, а в другом случае вместо иван-чая производитель положил просто похожее внешне растение - дербенник. Такие "целебные" сборы могут вызвать аллергию, - говорит руководитель научной группы новых методов диагностики ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Камиль Хафизов. - Традиционными методами исследования подобные нарушения выявить сложно.

Как изучали состав продуктов еще десять лет назад? Методами аналитической химии, разглядывали волокна под микроскопом, сверяли их со справочной литературой... В более продвинутых лабораториях использовали технологию полимеразной цепной реакции, то есть искали в образце фрагмент генома конкретного организма: например, ДНК свинины в говяжьей колбасе. Однако если в том же мясном продукте содержалась еще и конина, то анализ ее уже не показывал: направленно искался фрагмент генома свиньи, а на ДНК лошади тест просто не был нацелен. То есть требовалась изначальная гипотеза о том, что именно искать.

Нужна единая база данных с огромным количеством геномных маркеров

Совсем другое дело - высокопроизводительное секвенирование ДНК или коротко NGS (от англ. Next-Generation Sequencing). Это очень чувствительный метод, который уже достаточно широко распространен в медицине, особенно за рубежом. NGS используют для определения носительства мутаций - маркеров наследственных болезней, поиска "мишеней" для таргетной терапии рака, отбора эмбриона для ЭКО... Но в исследованиях продуктов питания этот метод еще не применялся в России, и даже на Западе он только-только набирает популярность. Один анализ покажет сразу весь состав продукта: из единой "сборной солянки" вычленит все "кусочки" ДНК разных организмов (растительных, животных, грибных) и сравнит их с референсной базой данных.

- Если при производстве полуфабрикатов в котлету попал, например, человеческий волос, то наш анализ однозначно покажет в ней ДНК человека. Такое утверждение может сильно навредить производителю, поэтому интерпретировать полученные результаты нужно очень аккуратно, - говорит Камиль Хафизов. - Метод NGS достоверно показывает качественный состав продукта, но точное процентное соотношение компонентов, содержащихся в нем, - это куда более сложный вопрос.

Проект получил поддержку Министерства образования и науки РФ. В нем участвуют "Сколтех", а также специалисты ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора и МГУ имени М.В. Ломоносова. Он рассчитан до конца 2018 года. К этому сроку ученые должны разработать единый стандарт исследования продуктов питания по технологии NGS. Фронт работ впечатляет: нужен общий протокол выделения ДНК, единая система подготовки образцов для различного оборудования. Плюс программа для анализа результатов и единая база данных с огромным количеством геномных маркеров для разных организмов.

- Как побочный продукт анализа мы находим даже следы насекомых и фрагменты ДНК-вирусов, которыми те были инфицированы. К примеру, вирусные заболевания пчел, которые собирали мед, - говорит Камиль Хафизов. - В целом уровень фальсификации в "медовой" промышленности достаточно высокий. Так вместо заявленного аккураевого меда в банке стоимостью более тысячи рублей содержался обычный подсолнечниковый мед, взбитый особым образом для придания ему характерного цвета и консистенции.

Пока ученые взяли на себя обязательства по масштабному исследованию продуктов растительного происхождения. Что уже сделано? Проанализированы травяные смеси и чаи из аптек, разные сорта меда. Ближайший на очереди - шоколад. Мясо, сыры, рыба и другие "животные" продукты могут попасть в фокус исследования только после 2018 года, после отработки технологии.

А вот еще насущный вопрос: может ли высокопроизводительное "прочтение" генома выявить ГМО в еде? По словам Камиля Хафизова, может, но только если вы заранее знаете, как изменен геном продукта. Однако таких задач исследователи перед собой пока не ставят.

*Это расширенная версия текста, опубликованного в номере "РГ"