Эксперимент с кормом для кошек

В июле 2019 года ученые из исследовательского подразделения компании Nestlé Purina совместно с аллергологами из Медицинской школы Университета Дж. Вашингтона рассказали о новой добавке к кошачьему корму, которая при длительном применении лишает животное способности вызывать у людей аллергию. Эффективность добавки ученые подтвердили и в лабораторных тестах, и в экспериментах с живыми кошками и людьми-аллергиками. Возможно, уже скоро новый корм станет первым по-настоящему эффективным решением для тех, кто любит кошек, но пока не может находиться с ними рядом.

Три четверти семей в США уже завели хотя бы одного питомца (не считая рыбок) и потратили на них в 2018 году 75 миллиардов долларов — больше, чем на алкоголь и мужскую одежду, и вдвое больше, чем 15 лет назад. Треть всех питомцев — кошки, которых в Штатах насчитывается 74 миллиона; больше только собак. А вот в России кошек заводят почти вдвое чаще, чем собак, и разрыв между ними продолжает расти: за последние три года количество кошек увеличилось на 4,7 миллиона до 33,7 миллиона, собак — на 1,6 миллиона до 18,9 миллиона. Россия занимает третье место в мире по количеству кошек и пятое место — по числу собак.

Кот в XXI веке — это роскошь и привилегия, и, как водится, позволить ее себе могут не все. Многих останавливает аллергия; по различным данным, от нее страдают в мире 10-20 процентов взрослых. Лечить ее современная медицина умеет не слишком хорошо: есть симптоматическое лечение, в некоторых странах применяется иммунотерапия, однако ее эффективность вызывает у ученых сомнения. К счастью, современные генноинженерные и иммунологические методы пытаются справиться с проблемой — осталось немного подождать.

Виновник аллергии — не шерсть, а белок слюны

На сегодняшний день известно десять аллергенов, вырабатывающихся в кошачьем организме. Больше всего бед приносит один из них — белок Fel d1. В 95 процентах случаев причиной аллергической реакции становится именно он. Вырабатывается это вещество в основном в сальных и слюнных железах, и для кошачьего организма оно зачем-то нужно. Зачем именно, ученые еще не выяснили (есть предположение, что Fel d1 участвует в обмене жиров). Тем не менее, о кошках, в организме которых белок-аллерген Fel d1 не вырабатывается, науке неизвестно.

Кошки любят вылизываться, и именно так из слюны белки-аллергены попадают на шерсть. Тут действует простая зависимость: чем больше шерсти, тем легче аллергены рассеиваются по дому. Поэтому длинношерстные кошки быстрее распространяют аллергены по местам, где часто бывают. Но поскольку проблема все-таки не в самой шерсти, а в том, что на ней находится, аллергию вызывают даже кошки «лысых» пород вроде сфинксов и ультра-короткошерстных, почти лишенных пуха кошек пород корниш рекс и девон-рекс. И тех, и других (а также британских, персидских и много каких еще) часто рекламируют как «гипоаллергенных», но это — не более, чем маркетинговая уловка заводчиков. Аллергенов они вырабатывают не меньше обычных беспородных животных.

Впрочем, среди кошек действительно есть такие, в организме которых Fel d1 вырабатывается в несколько меньшем количестве, и именно такие породы могут считаться до некоторой степени гипоаллергенными. С длиной шерсти тут связи нет: сниженная продукция Fel d1 встречается у пушистых сибиряков и балинезийских кошек, а также ориенталов, которые бывают и коротко, и длинношерстными. Однако порода — еще не гарантия гипоаллергенности; все зависит от конкретного животного, поэтому если вы — аллергик и хотите завести ориентала или сибирского кота, имеет смысл заранее познакомиться с животным и провести с ним достаточно времени, чтобы понять, чихаете вы от него или нет. Учтите также, что количество аллергенов в организме кошки может меняться в зависимости от возраста, времени года и других факторов. 

Аллергию нельзя полностью вылечить

Реакция на кошачьи аллергены проявляется как ринит (воспаление слизистой носа), конъюктивит (воспаление слизистой глаз) и астматический бронхит с кашлем и затрудненным дыханием. Все эти состояния могут быть купированы глюкокортикостероидами и антигистаминными средствами, но у лекарств есть побочные эффекты, поэтому в некоторых странах аллергиков, вынужденных часто контактировать с аллергенами, направляют на иммунотерапию. Это немного похоже на прививку, только занимает больше времени: пациенту вводят очищенные аллергены в постепенно возрастающей концентрации. В результате иммунная система постепенно «привыкает» к тому, на что раньше избыточно реагировала, и у человека (если все работает как надо) пропадают симптомы.

При некоторых аллергиях иммунотерапия бывает действительно эффективна — в Австралии, например, ее рекомендуют проходить всем, кому грозит анафилактический шок от укуса пчелы. К сожалению, в случае кошек все не так хорошо: авторы обзорных исследований указывают на то, что данных об эффективности иммунотерапии кошачьими аллергенами пока мало, а данных, заслуживающих доверия, — еще меньше. 

Ученые уже давно пытаются вывести гипоаллергенных кошек

Науке известно вещество, от которого у людей бывает аллергия на кошек, и гены, которые отвечают за выработку этого вещества; кроме того, существуют надежные методы изменения генов прямо в живых организмах. Естественно, по мере совершенствования этих методов начинают появляться проекты создания генномодифицированных гипоаллергенных кошек — таких, у которых белок-аллерген вырабатывался бы в меньших количествах или не вырабатывался вовсе.

Одной из первых на создание гипоаллергенных генномодифицированных кошек замахнулась американская компания Allerca (спойлер — безуспешно). В 2004 году компания заявила, что собирается вывести гипоаллергенную породу с помощью широко применяемого в экспериментальной биологии метода . Он подразумевает введение в живые клетки специальных регуляторных коротких РНК, что позволяет существенно снизить активность работы гена — «затормозить» его, или, как говорят специалисты, «отправить в нокдаун». Однако еще до того, как эффективность этого метода для работы с кошками можно было бы проверить, ученым из Allerca (по рассказам руководства компании) несказанно повезло. Им попался кот Джошуа с естественно низким уровнем Fel d1, и вместо того, чтобы начать сложную и очень дорогую возню с генами, в Allerca решили попытаться решить свою задачу с помощью обычной селекции — Джошуа должен был стать отцом-основателем новой породы гипоалергенных кошек.

В 2006 году Allerca объявила о начале продаж гипоаллергенных котят. Стоили они как новый автомобиль (4000-7000 долларов), но гарантии того, что животные не вызовут аллергической реакции у покупателей, компания не давала: согласно их рекламным материалам, не все, а только 96 процентов котят были гипоаллергенны. 

История закончилась большим скандалом: клиенты Allerca начали жаловаться на острую реакцию на «гипоаллергенных» кошек, а некоторые — даже на то, что обещанных котят им так никогда и не доставили. Журналисты американского телеканала ABC провели расследование и, в частности, заказали независимое лабораторное исследование кошек от Allerca. Экспертиза показала, что животные с точки зрения аллергенности ничем не отличались от любых других и также вырабатывали злополучный Fel d1.

Последовавшее за этим пристальное изучение биографии основателя компании, Саймона Броди, обнаружило длинную историю мошенничества разных масштабов: в 1980-1990 годы оно было связано с программным обеспечением, позднее — с биотехнологиями и домашними животными. Например, выяснилось, что до того, как заняться кошками, Броди торговал «гипоаллергенными» собаками и сверхдорогими немецкими овчарками, якобы выведенными специально для охраны и тренированными в Германии, а также котятами «новой» породы ашера, которые на проверку оказались котятами породы саванна, полученной в 1980-е. 

Созданием ГМ-котят занимаются две американские компании

Независимую экспертизу кошек от Allerca по заказу телеканала ABC выполнила компания Indoor Biotechnologies — крупный поставщик реагентов для аллергологических анализов. Четыре года спустя директор Indoor Biotechnologies Мартин Чапмэн сам подал собственную патентную заявку на ту же тему — с описанием технологии частичного или полного удаления из кошачьей ДНК гена, кодирующего белок-аллерген Fel d1 с помощью системы редактирования генома CRISPR-Cas9.

Несколько подобных патентов и заявок принадлежит также Дэвиду Авнеру, директору компании Felix Pets. В отличие от Indoor Biotechnologies, компания Авнера больше похожа не на биотех-гиганта, а на группу энтузиастов. Они работают над генномодифицированными гипоаллергенными кошками с 2004 года, по признанию Авнера, располагая очень ограниченным бюджетом. О сколько-нибудь заметных результатах пока не заявила ни одна из компаний. Нет данных и о том, как именно Felix Pets и Indoor Biotechnologies собираются сделать гипоаллергенных кошек.

Генетик Денис Ребриков, проректор по научной работе РНИМУ имени Пирогова, считает, что, несмотря на длительное отсутствие прогресса, эта задача не такая уж невыполнимая: «Эту задачку вполне можно решить на генном уровне. Более того, теоретически возможно создать гипоаллергенную версию любой породы кошек. Известно, что аллергию вызывает белок Fel d1, кодируемый двумя генами — CH1 и CH2. Функция белка не ясна, но, скорее всего, он не является жизненно необходимым и один из его генов можно удалить. Для этого можно использовать систему редактирования генома CRISPR/Cas, применив ее на стадии самой первой клетки будущего организма — зиготы. Система очень точно „разрезает“ ДНК в нужном месте, и если на место разреза не поставить специальную заплатку, ген, как правило, прекращает „работать“ (это называют „нокаутом гена“). Эмбрион с нокаутированным геном можно подсадить кошке, в результате чего на свет появится котенок, в организме которого белок-аллерген будет отсутствовать. Причем далее это свойство будет передаваться из поколения в поколение».

ГМ-котята это хорошо, но корм, который cделает любимую кошку гипоаллергенной, — лучше

Пока генетики тянут с выведением гипоаллергенных котят, этой проблемой начали заниматься производители товаров для животных — и предложили избавить от аллергенов не какого-то генномодифицированного кота, а любую кошку. В июле 2019 года ученые из исследовательского подразделения компании Nestlé Purina совместно с аллергологами из Медицинской школы Университета Дж. Вашингтона рассказали о совершенно новом подходе: вместо того чтобы «выключать» гены, кодирующие аллергены, они предлагают связывать аллергены с помощью других белков, добавляя последние в кошачий корм.

Белок Fel d1 вызывает аллергическую реакцию, связываясь в теле человека с антителом — иммуноглобулином IgE, который запускает целый каскад реакций, в конце концов приводящий к высвобождению в кровь гистаминов и цитокинов — главных виновников слез, чихания, покраснения кожи и трудностей с дыханием. 

Если Fel d1 встретит на своем пути другое подходящее антитело, не имеющее места в человеческой иммунной системе, он будет обезврежен — посадочные места на аллергенном белке в таком случае будут заняты, и обычные IgE не смогут запустить неприятный каскад реакций.

Такие антитела, иммуноглобулины IgY, ученые позаимствовали у птиц: курам ввели очищенный Fel d1, в результате чего те стали вырабатывать специфичные к кошачьему белку антитела. Поскольку эти IgY передаются от матери к птенцам, то яйца, которые несли иммунизованные несушки, содержали большое количество противокошачьих антител. Достаточно было добавить желток таких яиц в кошачий корм и птичьи антитела начали обезвреживать вырабатывающийся в кошачьей слюне аллергенный белок.

Ученые подтвердили способность птичьего иммуноглобулина IgY связывать кошачий белок-аллерген сначала в лаборатории, а затем — на сотне кошек, которым два с половиной месяца давали продукт из яичных желтков. В результате количество белков-аллергенов в слюне подопытных кошек снизилось почти наполовину, а вместе с ним снизилась и острота аллергических реакций у людей.

Предлагаемый компанией Purina метод хорош прежде всего своей доступностью — яичные желтки, в отличие от манипуляций с геномом, дешевы. Предварительные результаты не обнаружили побочных эффектов приема птичьих антител, но ученым еще предстоит оценить долгосрочное воздействие на кошачье здоровье и с помощью дополнительных тестов выяснить, справляется ли добавка с распространением аллергенов в доме. Если да, то в ближайшие годы нас ждет спасение — кошачий корм, избавляющий людей от аллергии.

Лечить аллергию пылесосом бесполезно, а постоянный контакт с аллергеном может привести к астме

На интернет-форумах можно найти истории о том, как аллергия прошла сама собой, стоило в доме появиться котенку, а сайты про кошек заполнены советами по уборке — якобы регулярное мытье животного и пылесос с HEPA-фильтром может позволить аллергику спокойно жить рядом с котом. Аллерголог, ассистент кафедры иммунологии РНИМУ имени Пирогова Белла Брагвадзе объяснила «Медузе», что на бытовые меры борьбы с аллергенами рассчитывать не только бесполезно, но и опасно.

«О том, что у человека аллергия на кошек, он чаще всего догадывается сам. Для подтверждения диагноза врач-аллерголог может взять кожные пробы или направить на анализ на специфический иммуноглобулин Е к аллергену кошки. Если у вас аллергия, рассчитывать на то, что она пройдет сама собой, не стоит. Шансов на такой исход мало, гораздо больше вероятность столкнуться с обострением симптомов. Если сначала вы реагировали на присутствие кота только насморком, со временем можете получить кашель — и риск развития бронхиальной астмы», — рассказала Брагвадзе.

По словам аллерголога, постоянно пить препараты, облегчающие симптомы, не стоит — они не так эффективны, пока контакт с аллергеном не прекращается. Кроме того, принимать такого рода медикаменты ежедневно и годами крайне нежелательно. Главная рекомендация Брагвазде при аллергии на кошку — прекратить контакт с животным. По крайней мере до лучших времен — когда гипоаллергенизирующий корм для кошек появится на полках магазинов. 

Анастасия Шартогашева