Биоэкономика БРИКС 2025: агробиотех и новые стратегии развития

(Разработан РКЦ ЦЭ совместно с Фондом Росконгресс.)

Международная команда ученых, в которую вошли исследователи из Пекинского института геномики жизни (BGI), Шаньдунского аграрного университета и других ведущих научных центров, раскрыла молекулярный механизм «омоложения» растительных клеток. Работа, опубликованная 16 сентября в престижном журнале Cell, впервые показала, как всего два гена могут перепрограммировать обычную клетку листа в полноценный зародыш растения.

Растения обладают удивительной способностью к регенерации: из одного обычного листа можно вырастить целое дерево. Это свойство, известное как соматический эмбриогенез, долгое время оставалось научной загадкой — исследователи понимали, что клетка может превратиться в полноценный зародыш, но не знали, какие именно молекулярные команды запускают этот процесс. Недавнее исследование международной команды, в которую вошли специалисты Пекинского института геномики жизни (BGI), Шаньдунского аграрного университета и других институтов, проливает свет на этот вопрос.

Чтобы понять, как происходит «омоложение», исследователи использовали модельное растение — Arabidopsis thaliana (резуховидку), — и применили передовую технологию одноядерного секвенирования от компании BGI — DNBelab C4, которая позволяет анализировать активность генов в более чем 70 тысячах отдельных ядрах клеток. Благодаря этому ученым удалось проанализировать экспрессию в тысячах клеток и создать пошаговую карту молекулярных изменений клетки от ее обычного состояния до превращения в зародыш.

Ключевым открытием стало выявление двух генов-регуляторов, которые работают как «генетический переключатель»: белки LEC2 и SPCH. Ученые обнаружили, что, когда эти два белка активируются одновременно, они перепрограммируют определенную клетку кожи растения (предшественницу устьиц — дыхательных структур растения), направляя ее не на образование устьиц, а на путь развития зародыша. Главным шагом здесь является усиленный синтез гормона ауксина, который выступает катализатором роста и деления клеток. Гены LEC2 и SPCH совместно «включают» другие гены (TAA1 и YUC4), ответственные за производство ауксина прямо в клетке, создавая вокруг нее особую зону с высокой концентрацией этого гормона.

Весь процесс происходит напрямую, минуя стадию каллуса — беспорядочной массы недифференцированных клеток, которая обычно необходима в классических методах клонирования растений. В данном случае, благодаря точному контролю над двумя генами, растение вырастает из одной-единственной клетки. Исследователи обнаружили и промежуточное состояние такой клетки, которое они назвали GMC-auxin — своего рода «перекресток», где клетка решает, быть ей частью листа или начать формирование нового растения. Данные открытия имеют большое значение для биоэкономики: они закладывают основу для создания новых, более эффективных технологий быстрого клонирования ценных сельскохозяйственных культур и сокращения сроков селекции, используя знание о том, как точно «перезагрузить» клеточную судьбу.

19 сентября в штате Андхра-Прадеш завершилось одно из самых масштабных исследований в истории индийской агроэкологии. Ученые доказали, что Zero Budget Natural Farming (ZBNF) — реальная измеримая модель, способная одновременно повысить доходы фермеров, сохранить урожай и восстановить природу. Результаты, опубликованные в Nature Ecology & Evolution, подтверждают, что производить больше продуктов, не разрушая природу, возможно, если подойти к вопросу с научной точностью.

Программа ZBNF была официально запущена в 2015 году по инициативе индийского правительства и с тех пор охватила более 6 миллионов хозяйств. Она предполагает отказ от всех химических удобрений и пестицидов и использование вместо них природных средств: смеси коровьего навоза и мочи, мульчирование и естественное аэрирование почвы. Поскольку индийские фермеры решают самостоятельно, переходить на ZBNF или нет, перед исследователями стояла непростая задача исключить «смещенный выбор», чтобы не приписать любые преимущества самой экологичной системе, а не предварительным условиям. Для этого ученые применили метод статистического сопоставления: для каждого из полей, где применялась ZBNF было подобрано поле-«двойник» с той же почвой, климатом, высотой, доступом к воде и даже тем же типом землевладения. Всего было изучено 13 таких пар, а также 25 лесных участков как эталон природного биоразнообразия.

Затем, в течение двух лет велись испытания на местах. Исследователи наблюдали за птицами на каждом из этих участков, фиксируя, какие появлялись новые виды, на каком расстоянии и в какое время суток. При этом использовался метод дистанционного счетчика, чтобы скорректировать ситуации, когда птицы не были замечены — например, были далеко или прятались в кустах, — что позволило оценить реальную плотность популяций. Одновременно с этим команда провела 128 подробных интервью с фермерами, собрав данные о всех затратах — на семена, удобрения, пестициды, и проч. — и о всех доходах от продажи урожая. Объемы урожая были переведены в энергетические единицы (Дж/га), чтобы сравнивать пшеницу, рис и кукурузу на равных.

Результаты показали, что урожайность в системе ZBNF осталась на том же уровне, что и в традиционном сельском хозяйстве, однако чистая прибыль фермеров выросла более чем в два раза за счет исключения трат на химикаты. Это подтверждалось 14 раз с разными методами статистики. Более того, в ZBNF-полях на 160% увеличилось количество птиц, распространяющих семена, а птиц, поедающих насекомых — на 49%. При этом на традиционных полях рост урожая всегда сопровождался падением численности птиц. В ZBNF, напротив, повышение прибыли не вредило природе, а даже помогало ей. Тем не менее у ZBNF обнаружились и определенные недостатки: при сравнении птиц в полях и в первичных лесах, оказалось, что 85 видов птиц, включая редких и уязвимых, встречаются только в лесах. Даже самые «зеленые» поля не смогли воссоздать сложную природную экосистему. Исследователи пришли к следующему выводу: будущее за параллельной стратегией масштабирования ZBNF и защиты естественных лесов, болот и саванн.

Последние годы Эфиопия делает ставку на биотехнологии для модернизации сельского хозяйства. Однако недавний аудит Национального центра аграрных биотехнологических исследований вскрыл серьезные системные проблемы: от провала ключевых проектов и нехватки кадров до слабого внедрения научных разработок. Несмотря на наличие перспективных результатов, их трансформация в реальные продукты для фермеров остается ключевым вызовом.

Агросектор Эфиопии, одного из крупнейших производителей кофе в мире и центр его биологического разнообразия, делает ставку на биотехнологии для повышения продуктивности сельского хозяйства. В этой связи ключевую роль играет Национальный центр аграрных биотехнологических исследований, подчиняющийся Институту сельскохозяйственных исследований (EIAR). Центр, отвечающий за реализацию 15-летней стратегии развития агробиотеха, охватывает более двух десятков исследовательских станций и работает над проектами в области растениеводства, животноводства и микробиологии.

Однако проведенный во второй неделе сентября генеральный аудит выявил системные проблемы в деятельности центра, среди которых: неспособность завершить ряд запланированных к 2025 году проектов, включая создание устойчивых к кислым почвам сортов хлопка и выведение низко-кофеинового кофе. Аудиторы также отметили задержки или приостановку других инициатив из-за ограниченного финансирования и юридических сложностей, в частности, на технологии редактирования генов. Кроме того, были отмечены трудности с наймом специалистов и недобор экспертов по микробиологии.

Центр реализует исследования, которые приводят к полезным научным результатам, таким как разработка одноклеточных белков для кормления птиц, методов продления срока хранения инжеры и проч. Однако эти достижения часто остаются на уровне научных публикаций и не проходят этап патентования, создания прототипов и широкого внедрения в сельское хозяйство или промышленность. Проекты по созданию улучшенных сортов кофе, картофеля и батата с помощью культуры тканей, а также программы по селективному разведению животных также не достигли целей коммерциализации.

Причины временных неудач носят комплексный характер: от нехватки квалифицированных кадров и неэффективной системы закупок до отсутствия четкой политики в области биотехнологий и слабого взаимодействия с другими научными учреждениями, производителями семян и экспортерами. Администрация центра ссылается на бюрократические препятствия и задержки в утверждении стратегической политики. Несмотря на наличие определенного прогресса, эффективное внедрение в реальные биотехнологии для сельского хозяйства остается серьезным вызовом для эфиопской биоэкономики.

21 сентября исследователи из Тегеранского университета медицинских наук представили концепцию персонализированной «умной» вакцины против рака легких. Новый подход позволяет за две-три недели создавать индивидуальные препараты на основе генетического профиля опухоли. Хотя вакцина пока находится на доклинической стадии, ее потенциал для революции в персонализированной онкологии уже вызывает широкий интерес.

Данный прорыв сочетает две передовые технологии: платформу mRNA, уже доказавшую свою эффективность в разработке вакцин против COVID-19, и алгоритмы искусственного интеллекта для анализа генетических данных опухолей. Благодаря такому подходу вакцина проектируется индивидуально для каждого пациента на основе уникальных мутаций его опухоли, что позволяет сократить время разработки до двух-трех недель — на 90% быстрее, чем при использовании классических методов.

Ключевое преимущество нового метода — переход к предиктивной медицине. Вместо тестирования на клеточных линиях или экспериментов на животных, система на основе ИИ анализирует геном опухоли и предсказывает наиболее подходящие антигены, способные запустить целенаправленный ответ иммунной системы. Это повышает и точность процесса: вакцина нацелена именно на те молекулы, которые наиболее характерны для конкретного пациента, минимизируя риск побочных эффектов и увеличивая эффективность терапии. Такой подход открывает путь к настоящей персонализированной онкологии, где лечение строится не на «среднем пациенте», а на уникальной биологии каждого.

Платформа mRNA остается фундаментом технологии, позволившей резко сократить сроки разработки вакцин. В случае с раком легких она используется не для профилактики массовых инфекций, а для терапевтического вмешательства — как у пациентов с уже диагностированным заболеванием, так и у лиц из группы высокого риска, например, курильщиков. Так, вакцина обретает двойное назначение: она может не только замедлить прогрессирование опухоли, но и потенциально предотвратить ее возникновение. Ученые подчеркивают, что технология масштабируема: как и в случае с COVID-19, производство может быть быстро адаптировано под новые генетические профили, что делает ее особенно перспективной для стран с ограниченными ресурсами.

Однако путь к клиническому применению еще долгий. На данный момент вакцина находится на стадии доклинических исследований и не имеет аналогов за рубежом, что говорит не только о ее уникальности, но и сопутствующих рисках. Основным барьером остается регуляторное одобрение: существующие нормы, разработанные для традиционных лекарств, не всегда адаптируемы к быстроразвивающимся персонализированным терапиям. Авторы проекта призывают научные и регуляторные органы проявить такую же гибкость, как во время пандемии, чтобы ускорить внедрение инноваций в онкологии. Если клинические испытания пройдут успешно, а производство окажется доступным по цене, такой подход может стать новым стандартом в борьбе с раком легких.

14-16 сентября в Каире на международной выставке Sahara Expo — ключевом платформенном событии для аграрного сектора стран Ближнего Востока и Северной Африки — представители глобального агробизнеса продемонстрировали инновации, направленные на устойчивое развитие сельского хозяйства.

Организованная Informa Markets выставка проходит ежегодно в Международном выставочном центре Египта, объединяя более 200 экспонентов и 20 000 специалистов по биоэкономике, агротехнологиями и устойчивому земледелию из Африки, Европы и Азии. Среди ключевых тем — устойчивое сельское хозяйство, управление водными ресурсами и средства защиты растений, что делает Sahara Expo незаменимой площадкой для внедрения решений, соответствующих целям «Аграрной стратегии Египта до 2030 года».

Особое внимание на выставке было уделено биотехнологическим решениям для восстановления деградированных почв и снижения зависимости от химических удобрений. Среди экспонентов в сфере биоэкономики — Shandong Jinmai Biotechnology, китайская компания, представившая свою линейку биостимуляторов на основе биопептидов и полисахаридов. Их продукты, созданные на основе биоферментации, активируют почвенную микробиоту за счет синергетического действия комплексных аминокислот и биопептидов. Эксперименты в Новой долине Нила (Египет) показали рост содержания органического вещества в почве на 22% и снижение потребления минеральных удобрений на 30% после двух сезонов применения. Jinmai Biotech уже заключила предварительные соглашения с египетскими агрокомпаниями и планирует запуск демонстрационных проектов в 2026 году с последующим расширением.

Из 218 экспонентов выставки подавляющее большинство заняли египетские компании, что подтверждает доминирующую роль локальных игроков в организации и реализации аграрных решений на национальном уровне. Среди них — крупные производители удобрений, такие как Al-Amir Shade Net Company, Delta Fertilizers and Chemical Industries, Almajjarra Factories For Chemical Fertilizers, а также государственные структуры: Министерство водных ресурсов и ирригации, Агробанк Египта и Египетская ассоциация биодинамического земледелия. Это свидетельствует о системном подходе к внедрению современных технологий на уровне государства и частного сектора.

В секторе биоэкономики, включающем биопрепараты, биоудобрения и микробиологические технологии, участие приняли 14 компаний из Китая, среди которых — Shandong Jinmai Biotech, Beijing Kingbo Biotech, Nanjing Ecofarm Biotechnology, и другие. Все они сосредоточены на продуктах, повышающих устойчивость культур к засухе и засолению, что напрямую отвечает вызовам пустынных и полупустынных регионов Северной Африки. В то время как европейские компании были представлены в сегментах ирригации и техники, китайские компании доминировали в биотехнологических решениях для почвенного восстановления.

Особое внимание на выставке уделялось не только продуктам, но и новым моделям сотрудничества. Jinmai Biotech подчеркнула, что ее успех в Египте — результат не просто экспорта, а формирования локальных партнерств: совместные тренинги для фермеров, адаптация формул под местные почвы и вовлечение африканских научных центров в процесс тестирования. С ростом спроса на биоэкономические решения в Африке, технологии китайских компаний, представленные на Sahara Expo, становятся важными инструментами глобальной продовольственной устойчивости.

С 12 по 13 сентября в Пекине прошел Семинар по стандартизации полного цикла биопроизводства 2025 года и первое заседание Международного альянса по стандартизации биопроизводства — мероприятие, посвященное разработке международных стандартов для всей цепочки биопроизводства. В работе форума приняли участие более ста экспертов из научных учреждений, государственных органов и бизнеса из 16 стран.

Основной проблемой, обсуждаемой на форуме, стало отсутствие единых стандартов в обмене данными между этапами биопроизводства: от проектирования генома и выбора микроорганизмов-фабрик до контроля качества конечного продукта. Данные, генерируемые в лабораториях, фабриках и клинических испытаниях, без согласованных протоколов остаются изолированными, что замедляет вывод инноваций на рынок. Это особенно критично для таких направлений, как разработка новых лекарств и биосинтез пищевых ингредиентов. По оценкам, к 2050 году биопроизводство может составить до трети мирового объема промышленного производства — около 30 трлн долларов, — но без унифицированных стандартов этот потенциал не будет реализован.

На встрече было заявлено три ключевых направления работы. Во-первых, создание целостной системы стандартов, охватывающей все этапы цепочки: генетическое проектирование, производственные процессы и отслеживание конечной продукции. Во-вторых, формирование платформы для сотрудничества между государственными органами, научными организациями, промышленностью и конечными потребителями, для более успешного внедрения стандартов в реальную практику. В-третьих, инициирование 3–5 международных стандартов, которые будут разработаны под руководством китайских учреждений, включая Институт микробиологии Китайской академии наук, Национальный центр данных по микробиологии и Китайский институт пищевой и ферментационной промышленности. Эти стандарты будут сосредоточены на структурировании геномных данных, интерфейсах для обмена мультиданными и системах управления ими.

Форум прошел в рамках активного развития кластера биопроизводства в районе Чанпин, который недавно получил статус «Zhongguancun Specialized Park». Индустриальный кластер располагает 130 тыс. м2 готовых производственных и исследовательских площадей, которые уже заняты компаниями, работающими в сфере синтетической биологии. Организаторы, включая Future Science City Group, планируют использовать результаты форума для дальнейшего улучшения инфраструктуры поддержки инноваций: развитие акселерационных программ, расширение доступа к государственным и частным фондам, создание сервисных платформ для тестирования и сертификации.

До сих пор основные инициативы в области биотехнологических стандартов исходили от Европы и США, однако Китай, обладая крупнейшей в мире инфраструктурой для биопроизводства и значительными государственными инвестициями, стремится занять лидирующую позицию. Успешное продвижение китайских предложений в международные стандарты, такие как ISO/TC 276 (биотехнологии), может оказать долгосрочное влияние на то, как будут разрабатываться и сертифицироваться биопродукты по всему миру.

16 сентября провинция Цзянсу представила «Специальный план открытого инновационного развития производственной цепочки биомедицинской промышленности в Зоне свободной торговли Цзянсу» — первый в стране национальный план, охватывающий все этапы жизненного цикла биофармацевтических продуктов: от НИОКР до производства и клинического использования.

Целью документа, утвержденного Госсоветом КНР, является создание к 2030 году в Цзянсу кластера биофармацевтики мирового уровня. План охватывает четыре ключевых направления, в том числе системную перестройку регуляторной, производственной и финансовой экосистемы отрасли.

В области НИОКР акцент сделан на передовых технологиях: генной и клеточной терапии, чипах на основе органоидов и нейробиологии. Особое внимание уделяется созданию инфраструктуры для совместных исследований между клиниками и фармкомпаниями, а также разработке национальных и отраслевых стандартов для клеточной и генной терапии и биомедицинских материалов. Также планируется развитие инфраструктуры для передачи технологий: создание национального центра трансфера технологий в области биомедицины и формирование доверенной среды для обмена данными о здравоохранении.

В сфере регулирования вводится пилотная программа «предварительной проверки документов» для дженериков, сокращающая сроки регистрации первых аналогов на 30%. Инновационные лекарства и медицинские устройства также включаются в специальный список приоритетных проектов и получают приоритет при рассмотрении. Расширяются возможности по сертификации партий вакцин и других биологических препаратов — планируется получить разрешение на сертификацию 2–3 дополнительных видов вакцин на уровне провинции. Объявлена активная поддержка подачи заявок на регистрацию программ ИИ для вспомогательной диагностики (например, анализа рентгеновских снимков или УЗИ) как медицинских устройств второго или третьего класса.

Производство и логистика модернизируются за счет внедрения гибких производственных моделей. Теперь разрешено раздельное производство биологических препаратов, когда, например, получение сырья и фасовка происходят на разных площадках. В рамках развития синтетической биологии планируется создание центров проверки и пилотных площадок для промежуточного масштабирования. Упрощается таможенный контроль: план предусматривает введение пилотных механизмов для импорта и экспорта экспериментальных биоматериалов, включая генномодифицированных животных, и расширения «белого списка» веществ, разрешенных к импорту для научных целей. В то же время для продукции, не предназначенной для рынка Китая, отменяется требование нанесения китайской маркировки, что снижает барьеры в экспортной деятельности.

Значительно усилена финансовая и кадровая поддержка: в Сучжоу запущена пилотная программа по присвоению профессорской степени в области биомедицины и признание международных профессиональных квалификаций. Для иностранных исследователей вводится онлайн-система «одного окна» по оформлению рабочих разрешений — срок рассмотрения сокращен до 5 рабочих дней. Заметно увеличиваются объемы финансирования: создан специальный инвестиционный фонд для биофармацевтики, а в планах — запуск не менее 10 специализированных субфондов. Отдельная глава в Плане посвящена безопасности: планируется внедрение системы отслеживания всех этапов производства продукции биофармы, повышаются требования к контролю качества в клеточной терапии, расширяются полномочия надзорных органов и вводится система оценки рисков новых технологий.