XXI  ҒАСЫР БИОТЕХНОЛОГИЯ ӨНДІРІСІ

XXI  ғасырдағы биотехнологияның басты мақсаты — өсімдіктердің жаңа сорттарын, жануарлардың асыл тұкымын, микроорганизмдердің штаммаларын шығару. Оны адам өміріне қажетті заттар өндіру үшін биологиялық нысандар мен процестерге негізделген жаңа ғылымның және өндірістің сапасы деп қарауға болады. Биотехнология саласын  дамыту XXI ғасыр жастарының басты міндеті болмақ!

Қазіргі уақытта әлемнің жетекші елдерінің экономикасының дәстүрлі индустриялықтан ұлттық индустриядан кейінгі, яғни білім мен жоғары технологияларға негізделген экономикаға ауысу тенденциясы айқын байқалады. Тұрақтандырылған экономиканы құру үшiн оны индустрияландыру қажет, ал тұрақты өсу аймағын қалыптастыру және тиiмдi экономиканы құру үшiн жоғары технологияларды қолданатын ғылыми инновация керек. [1]

Биотехнология – 21 ғасырда  дамып келе жатқан ғылым саласының бірі болып табылады. Еліміз экономиканы индустрияландыру ғана емес, ақыл-ойға жүгінетін инновациялық дамуды да қолға алуда, содан бері көптеген жұмыстар атқарылып, биотехнология өндірісі Қазақстанда қарқынды дамып келеді. Бірақ бұл үшін тиісінше қаржыландыру, қазіргі заманға сай құрал- жабдықтар және ең бастысы, күшті ғылыми әлеумет керек.

 Биотехнологияның дамуы Қазақстанның бәсекеге қабілетті 50 елдің қатарына енуіне септесетіні сөзсіз. Ол емделудің тиімдірек жолдарын ұсынуға, сапалы тағаммен қамтамасыз етуге, жанармайдың қазба көздеріне тәуелділікті төмендетуге мүмкіндік береді.

Біріккен Ұлттар Ұйымының ұйғарымы бойынша ХХІ ғасырда биотехнология адамзаттың барлық қызмет саласында дамуын, соның ішінде азық түлік пен медициналық препараттар өдіріруде, ауыл шаруашылығында, экология және энергетика салаларында дамуын қамтамасыз ететін болады. Жаңа биотехнологиялық әдістердің дамуы биотехнологиялық өнімдердің тауар нарығының қалыптасуына әкелді. Биотехнологияның экономикадағы айрықша тиімділігін ескере отырып, алдыңғы қатарлы елдерде мемлекет және жеке капиталдар қаржыландыратын, ұлттық және халықаралық биотехнологиялық бағдарламалар жұмыс атқаруда. Сонымен, әлемдегі биотехнологиялық өндіріс нарығының жыл сайынғы өсімі 7%-ды құрайды. Қазіргі әлемдік биоиндустрия айналымының жартысынан көбі АҚШ-тың үлесіне тиеді. Бұл елдің мызғымас көшбасшылығының негізгі себептеріне мына факторлар жатады:

• саланы жоғарғы мөлшерде қаржыландыру;
• білім беру және зерттеу мекемелерінің сан жағынан көптігі, сапасының жоғарылығы;
• білікті кадрлардың жеткілікті болуы;
• кәсіпкерліктің ұзақ мерзім бойы сыналуы.

Биотехнологияның даму дәрежесі бойынша АҚШ-тан кейінгі орынды Жапония алады. Бұл ел биоиндустрияның дәстүрлі салаларында көшті позицияны ұстана отырып, АҚШ-тан ең жаңа биотехнологиялық әдістерді қолдану жағынан артта қалып отыр. Алайда, бұл елде биотехнологияның дамуы мемлекеттік және жеке секторлардың тығыз ынтымақтастығы арқасында жүргізілуде және биотехнологиялық бағдарламалар үкіметтің тікелей қатысуымен жүзеге асырылады. Келесі биотехнологияның қарқынды дамуы Батыс Еуропа елдерінде байқалады. Болашақта бұл елдер осы саладағы қызметтерін үйлестіре отырып, биотехнологиялық өнімдер нарығының конъюктурасына айтарлықтай ықпал етулері әбден мүмкін.

Енді биотехнологияның Қазақстанда дамуы туралы сөз қозғалық. Қазақстан өз биотехнологиясын дамыту-дамытпауынан тәуелсіз, жаһандану жағдайында әлемдік биоиндустрия өнімдерін қолданары анық. Алайда, Қазақстан дамыған елдердің тәжірибе жүргізетін лабораториясына айналмауы тиіс. Келеңсіз салдарға жол бермес үшін сенімді қорғаныс орнату қажет, ал бұл үшін Қазақстанның импорттық және отандық 69 биотехнологиялық өнімдерді қадағалайтын жоғары білікті бақылау мен сараптамалық арналары болуы тиіс. Биотехнология саласындағы басымдылыққа ұмтылу барысында Қазақстан өз экономикасының дамуындағы ерекшеліктері мен перспективаларын ескеруі қажет. [2]

Қазақстанды, бүгінгі таңда, біз биотехнологиясы жете дамыған елдер қатарына қоса алмайтынымыз ащы да болса шындық. Қазақстан — еңсесін енді көтеріп келе жатқан ел. Жақын болашақта айтылған кемшіліктердің, алға қойылған мәселелердің шешілері анық. Ал елімізде биотехнологияның дамуын жүзеге асыру үшін қазіргі таңда мемлекет тарапынан қолдау табуымыз қажет. Шет елдердің білікті мамандарымен тәжірбие алмасу аясын кеңейтіп, білімді де білікті кадрлар даярлауымыз керек. Мемлекет жәрдемімен қаржыландыру мәселесі де шешілгені жөн. Биотехнология — бұл жаңа заман талабы, жаңа заман ғылымы. Биотехнологияны дамыту арқылы өндірістік — технологиялық, әлеуметтік — экономикалық, экологиялық проблемаларды шешуді жолға қою қажет.

Қазіргі уақытта жиі кездесетін және қысқа мерзімді міндеттерді шешуден басқа, биотехнология ұзақ мерзімді проблемаларды шешудің, дәлірек айтқанда, орны толмас қорларды пайдаланудан гөрі жаңартылған шикізатты пайдалануға көшуді қамтамасыз етудің құралы. Бұл уақыт талабына сай, табиғи минералдық қорлардың азаюына, жершары ауа райының өзгеруіне және халық санының өсуінен туындаған жаһандық геосаяси міндет, және де оны жалпы адамзат атаулы, әсіресе жекелеген мемлекеттер бірігіп шешуі тиіс. Әлемдегі дамыған елдер тиісінше биотехнологияны дамытудың бағдарламаларын ендігі бекітіп те үлгерді. Әлемдік қаржы орталықтары, мемлекет басшылары, атақты ғалымдар мен сарапшылар, жұртшылық биотехнологияның алдағы жүз жылдықта шешуші рөл атқаратынын баяғыда-ақ мойындағанын айта кеткен жөн. Бұл туралы осы салаға бөлінген қомақты қар­жы салымдары, биотехнологиялық өнім­дер рыногының қар­қынды өсуі осыны растайды. Әлемде биология мен өнеркәсіптік биотехно­логияға негіз­делген «биоэкономика» («bio-based economy») термині де қа­лып­тасты. [3]

Еуроодақта жан-жақты үйлесті­рілген, жан-жақты қамтыл­ған Биотехнологияны дамыту стратегиясы жүргізілуде. 2001– 2009 жылдар ішінде оны іске асыру үшін 30 млрд. евродан астам қаражат бөлін­ген болатын. 2010 – 2013 жылдарға тағы да 50 млрд. қара­жат бөлу жос­­парланған. 2020 жылға қарай Еуроодаққа кіретін мем­лекет­тер­дің химия өнеркісібінің 20 пайызға дейінгі қуаттары биошикізатпен жұмыс іс­тейтін болады. Швеция 10-12 жыл ішінде биоотынға көшіп, мұнай өнім­дерін пайдаланудан толықтай бас тарт­пақшы.[4]

Биотехнология – қарқынды дамитын ғылымның бірі болып табылады. Еліміз экономиканы индустрияландыруды ғана емес, ақыл-ойға жүгінетін иновациялық дамуды да қолға алуда, содан бері көптеген жұмыстар атқарылып, биологиялық өндіріс саласының қарқынды жаңа технологияларын әзірлеу және қолда бар технологияларды жетілдіру қажет.

XXI ғасыр биотехнологияның өндірісі, ісікке қарсы дәрі-дәрмектер әзірлеп шы­ғару биотехнологиялық зерттеулердің басым бағытын ұстайды. Жасап шығары­латын биотехнологиялық құрал­дар­дың жалпы са­нының 60 пайызға жуық препараттар қатерлі ісікті немесе соның салдарынан ту­ын­даған ауруларды емдеу үшін арналған. Бұл бірін­шіден, интерферондар, интерлейкиндер, моноклонды антиденелер, ісік некрозы факторы және әртүрлі клиникалық зерттеулер сатысын­дағы алуан түрлі ген-ин­же­нерлік препараттар. Жасап шығарылатын биотехно­ло­гиялық өнімдер ішінде тағы бір жетекші топ вакциналар. Қазіргі уақытта АҚШ-та СПИД, гепатит, малярия, герпес, әртүрлі ісікті ауруларға және тағы басқа ауруларға қарсы күресуге арналған әртүрлі сатыда әзірленіп жатқан 14 ген-ин­женерлік вакциналар бар. Қазақстанда биотехнология жөніндегі ғылыми-техникалық бағдарлама шеңбе­рін­де Қазақстан Республикасының Ұлттық биотехнология орталығы (ҰБО) алдыңғы шептегі республиканың ғылыми орталық­тары мен университеттерімен бірігіп, сон­дай-ақ Мәскеу, Новосібір мен Санкт-Пе­тербург ғалымдарымен тығыз байланыса отырып, биотехнологияның басым ба­ғыт­тары бойынша болашағы зор әзір­леме­лер жасау үстінде. Мәселен, «Вектор» мемлекеттік ғылыми орталығымен (Новосібір) бірге қан аздықты емдеудің бірден-бір тиімді препараты болып табылатын таблетка түріндегі адам эритропоэ­тинін, сондай-ақ қызылшаға қар­сы микрокапсулалы вакциналар кли­никалық сынақтан өткізуде. Мұндай вак­цинаның тиімділігі оны балаларға 5 айлық кезінен бастап егуге бола­тын­дығында, ал қазіргі қолданылып жүр­ген қызылшаға қарсы вакцинаны сәбилерге 9 айлығынан бастап қана егуге рұқсат етіледі. Клиникаға дейінгі сынақтан өткізу про­цесі альфа, ангиогенин және эритропоэтин ісіктері некрозы факторын пайда­ла­нудың негізінде жасалған жараны жазатын препа­рат­тарға жүргізілуде, олар трофика­лық жараларды, күйіктерді, операциядан кейінгі ахуалды, инфарктар мен церебральды тромбоздарды емдеуде тиімді. Биомедицина зерттеулерінде қол жет­кізген жаңа тәсілдер бұрын дәстүрлі тәсіл­дермен емдеу мүмкін болмаған аурулардан айығуға жол ашады. Болашағынан зор үміт күттіретін бағыттардың бірі діңгек жасушаларын пайдаланудың негізіндегі регенера­тивті медицина. Діңгек жасушаларын зерттеп тану мен ұлпалық трансплантология – биология мен медицина са­­ла­­сының анағұрлым тез дамып келе жатқан тармақтарының бірі. Мыңдаған ғылыми және клиникалық мекемелер барлық деңгейдегі көптеген жұмыс­тарды – молекулярлы жасушалы биологияны зерттеп білуден, ұлпалар­дың дақылдары мен зертханалық жануарларда жүргізілетін тә­жірибелерден бастап, әр­түр­лі сатыдағы кли­никалық сынақтан өт­кізулерді атқарып келеді. Ғалымдар жақын арада олардан ұлпалар мен донор органдардың орнына трансплантация үшін науқастарға қажетті толыққан­ды мү­ше­лер жасап шығарамыз деген үміт­те. Мұн­дай материалға медицинаның мұқ­­таждығы шексіз. Адамдардың 10-20 па­йызы ғана мүшелерді ойдағыдай ауыстырып салудың арқасында айығады. Пациент­тердің 70-80 пайызы ем қонбағандықтан, операцияны күтумен-ақ қайтыс болады. Бүгінде тек қана АҚШ-та жылына 400 млрд.-тан астам доллар ұлпалық за­қым­да­ну­ларды емдеуге жұмса­лады. Мәсе­лен, жұ­лынның генеративті терапиясы үшін жылына 8 млрд.-тан астам доллар және әр пациентке өмір бойы емделуіне 1,5 миллионнан астам доллар жұмсалады. Осылайша, биомедицина барлық ауруларды емдеу жолдарын ғана емес, сол сияқты за­қым­­данған ұлпалар мен мүше­лердің құры­лымы мен қызметін қайта қалпына келтірудің технологиясын іздес­тіруде. Бұл бағытта адамның діңгек жасушаларын алудың жаңа әдістерін әзірлеп шығару жөнінде ҰБО-ның РҒА СБ цитология және генетика институтымен және «Вектор» МҒО (Новосібір), бірлесіп жүргізіп жатқан әзір­леме­лерінің келешегі зор. Бұл зерттеулер ұлпалар мен мүшелердің зақымдануы салдарынан болған ауыр науқастарды емдеу үшін регенаративті медицинада діңгек жасушаларын пайдалану мүмкіндігіне жол ашатын­дығы сөзсіз. Қазақстан үшінші мыңжылдыққа қар­қынды дамып келе жатқан, алдына биік мақ­саттар қоя білетін және өркениетті ел болуға жету үшін қажырлы еңбек ететін ел ретінде енбекші. Медициналық биотех­ноло­гияның (биомедицинаның) дамуы дербес медицинаға – әрбір адамның жеке генетика­лық ерекшеліктерін ескере отырып, емдеу мен аурудың алдын алу стратегиясына көшуге мүмкіндік береді. Қазіргі таңда дербес медицинада қолданыс тапқан молеку­лярлық технологиялар бір адам ге­ні­нің көп мөлшерін және гендік вариацияларын зерттеп білуге мүмкіндік туғызады. Бұл зерттеулер полигенді аурулардың биологиялық түп-тамырын айқындауға себепші, ол ау­руларға адамзаттың көптеген барлық аурулары: жүрек-тамыр, онколог­ия­лық және нейродегенератив аурулары жатады. Бұл мәселені шешуде алынған дерек­тер­дің едәуір қорына талдау жасауды қам­тамас­ыз ететін биоинформатикаға көп кө­ңіл бөлінеді. Молекулярлы технологиялар мен биоинформатика қосылып, ауруға шал­дығуға бейімділігін жеке-дара болжауды, қи­­ын жағдайларда диагноз қоюды қамта­масыз етуге, сондай-ақ жекелеген па­циент­тердің ауруы сипаты мен оның ауырлығын алдын ала болжауға жұмыл­дырылған. Тұқым қуалайтын аурулардың көп­ші­лігі ауыр, әрі созылмалы болып келеді. Бұл ау­руларға шалдыққан науқастарға қызметтер көрсетуге мемлекет едәуір қаржы жұмсай­ды. Жатырда тұқым дамуындағы кемістік­терді, моноген және хромосома ауруларын ерте кезден болжап білу, тұқым қуалайтын ауруға шалдыққан балалардың туылуын алдын ала ескерту ана мен бала денсаулығын қорғау саласының өзекті мәселесі. Молекулярлы биологияның: геномика, протеомика, метаболомика және биоинформатика дамуының геном дәуірі кезеңіне сай келетін биотехнологияның озық үлгілі ба­ғыттарын дамыту мақсатында және ғы­лыми орталықтардың ғылыми-өндірістік инфра­құрылымын дамыту мақсатында 2008 жылы Қазақстан Республикасының Ұлттық биотехнология орталығы жанынан Ұлттық ұжым­дық пайдалану ғылыми биотехнология зертханасы ашылды. Алға қойылған міндеттерге сай зертхана жоғары білікті кадрлар мен қызмет көр­сететін персоналдан құралған, халық­ара­лық стандарттарға сай келетін қазіргі заманғы құрал-жабдықпен жабдықталған. Зертхана штаты геномика, биотехнология, молеку­лалық биология, молекулалық генетика, биомедицина, биоинформатика са­ла­сындағы жоғары білікті мамандардан тұ­рады. Зертхана қызмет­керлері АҚШ, Жапония, Франция, Израиль, Швейцария мен Ресей Федерация­сының алдыңғы қатарлы ғылыми орта­лық­тарында тағлымдамадан өтті. Қазірдің өзінде аталмыш зертхана адам асқазанында қатерлі ісіктің пайда болуын алдын-ала болжау үшін кешенді тест-жүйе әзірлеуге, онкологиялық зақым­данулардың өршуі – генетикалық маркер­ле­ріне кешенді талдау жасау жүйе­сін құруға, тұқым қуа­лайтын аурулардың скри­нингі үшін тест-жүйе, Қазақстан аумағында тараған туберкулез қоздырғы­шының муль­тирезистенттігін анықтау үшін тест-жүйе жасап шығаруға бағытталған перспективалы 8 жобаны іске асыруға кірісіп кетті. ҰБО-ның қосқан зор үлесі адам папилломасы вирустарын, В, С және G вирусты гепатиттерін, цитомегаловирусты инфекция­ларды, 1 үлгілі және 2 үлгілі қарапайым ұшық вирусын, желшешек вирусын – бел­демшелік ұшықты, адамның ұшық вирусын диагностикалау үшін, бұған дейін шетелден сатып алынып келген алғаш рет отандық диагностикалық тест-жүйе әзірлеп шығару болуға тиіс. Қазір Ұлыбританияда адамның ДНК деректер қоры жинақталған, әлемдегі осыған ұқсас мекемелердің ішінде аса ірі ерекше банк — UK Biobank ашылуда. Мұнда жарты миллион адамның гені сақталады, оларды гендер мен аурулардың өзара байланысын зерттеп-білу мақсатында адам өмі­рінің соңына дейін жіті қадағалап отырады. Озық үлгілі зерттеулердің қорытын­дылары ДНК талдауына UK Biobank ар­қылы нелік­тен кейбір адамдарда қатерлі аурулар пайда болатынына кең көлемде көз жеткі­зуге ар­налған. Мұндай зерттеулер әлемнің бар­лық дамыған елдерін­де қол­данылып келеді. Бүгінгі таңда генетиктер адамның жеке генетикалық паспортының көмегімен адам шалдығуы мүмкін аурулар туралы білуге қол жеткізді. Нақты бір адамның геномын зерттеу арқылы гендерінің бірізділігін және бар болуын толық көруге болады.

Адам генінің оның мінез-құлқымен байланысты екені бәрімізге бұрыннан белгілі. Мәселен, ол ар­қылы біз қан тобын анықтай аламыз, бел­гілі бір заңды­лықтарға сәйкес ол ата-ана­мыздан бізге мирас болып қалады. Жа­қында ғалым­дар адамның гені оның ауруларымен тығыз байланысты екенін тапты, гендер гиперто­никалық аурулардың, жүрек аурула­рының, миокард инфаркты, асқазан жарасы ау­руының, атероскле­роздың пайда болу мүм­кіндігін анықтайды. Бүгінде ғалымдар аурулардың барлық түрі, сыртқы ортаның сол немесе өзге де жағдайларында байқалатын тұқым қуа­лайтын факторлармен анықталады деп санайды. Сол сияқты адамның ұзақ өмір сүруі мен көптеген басқа да өлшемдері алдын ала белгіленіп қойылған. Егер тұқым қуалайтын аурудың ауыр түрін көрсететін генді анық­тау мүмкін болса, және оны қазіргі уақытта емдеуге келсе, онда мұндай гене­тикалық тестілеу аса қажет. Қазіргі уақытта адам туылған сәті­нен бастап-ақ, генетикалық паспортын жасауға мүмкіндік беретін технологиялар бар. Бұл жағдайда адам өмірінде кездесетін бірқатар ауруларды ескертуге немесе оның өршуіне тосқауыл қоюға зор мүмкіндік бар. Осы мәселенің өзектілігіне байланысты Ұлттық биотехнология орталығында адам мүшелері мен ұлпаларын ауыстырып салу, бедеулік пен жүктілікті көтере алмау кезінде ұлпалық үйлесімді антигендерді типтендіру мен анықтауға арналған, сондай-ақ қант диабеті қаупін бағалау үшін жүйе әзірлеп шығаруға бағытталған зерттеулер жүр­гізілуде.[5]

Биотехнологияны дамыту Қазақстан үшін де өте маңызды. Елімізде ауыл шаруашылығы өндірісінде 2,4 млн.адам , тамақ өнеркәсібінде 1,2млн.адам жұмыс істейді.[6] Адамдардың сырқаттану деңгейі артып, жүрек тамыр, қатерлі ісік және т.б. аурулар кең тараған. Көптеген өнеркәсіп аймақтарында экологиялық жағдай өте асқынып кеткен. Сондықтан, биотехнологияның дамуы біз секілді болашақ жас дәрігерлер үшін өте маңызды.

Қазіргі таңда халық санының күрт өсуіне байланысты туындаған азық-түлік тапшылығы,энергия көздерінің және табиғи байлықтардың азаюы, адамдар арасындағы әртүрлі аурулардың көбеюі, қоршаған ортаның ластануы осындай заман ағымынан туындаған өзекті мәселелердің бірталайын,қазіргі кездің өзінде биотехнология ғылымы ұсынған әдістер арқылы шешу мүмкін болып отыр.

Биотехнологияның қарқынды түрде дамуы азық-түліктердің жаңа түрлерін,  әртүрлі ауруларға қарсы медициналық дәрі-дәрмектер, альтернативті энергия көздерін алу ауыл шаруашылығында өсімдіктердің зиянкестерімен күресу мен жаңа сұрыптарын шығару, мал өнімдерін арттыру және экологиялық апат салдарымен тиімді күресу әдістеріне қол жеткізуіне мүмкіндік тудырады. Мысалы, медицина саласының өзінде жаңа технологиялар, әртүрлі вакциналар, рекомбинантты ДНҚ өнімдері болып табылатын медициналық дәрі-дәрмектерін, атап айтқанда ДНҚ-сынамаларын зерттеу,  ДНҚ-дарының белгілі ретпен орналасуын білу арқылы, гендік деңгейде кездесетін мутацияларды анықтауға болады.

Бүгінгі биотехнологияға тоқтала кетсек, биотехнология саласы ғылыми-техникалық прогресстің қуатты қозғаушы күші болып келе жатыр. Сонымен қатар, биотехнологияны  пайдалана отырып,  экономика жағынан маңызды заттарды шығаратын өндірістің ерекше бір саласы болып қалыптасуда. Демек, азық-түлік, фармацевтикалық, химиялық өнеркәсіптері мен ауыл шаруашылығының болашақта дамуы биотехнологиясыз мүмкін емес.

Елімізде өндірілетін медициналық препараттардың мөлшері алдағы уақытта артады деген ойдамыз.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. http://stud.kz/referat/show/20316
2. http://enu.kz/repository/repository2012/damu-tendenciyalar.pdf
3. Егемен Қазақстан газеті, 27 сәуір 2014ж., 8 бет.
4. Класс time газеті, 19 желтоқсан 2014ж., 11 бет.
5. http://baq.kz/news/928
6. Астана хабары газеті, 31 қаңтар 2013, 2 бет

Құрастырғандар: Саңраубай Ж. Н., Темурова А. Е.