Фото: А.Қыстаубаеваның жеке архивінен
Ғылыми жаңалықтың құны зертханалық нәтижемен немесе патентпен шектелмейді. Жаңалық технологияға айналып, өндіріске еніп, қоғам қажетіне жарағанда толық мәнге ие болады. Осындай жолдың әр сатысын өз тәжірибесінен өткерген ғалымдардың бірі – Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті биотехнология кафедрасының меңгерушісі, профессор Аида Қыстаубаева. Ғалымның қоржынында 300-ден астам жарияланым, 18 қазақстандық және 3 халықаралық патент, 15 оқулық пен оқу-әдістемелік еңбек бар. Аида Қыстаубаева көміртекті энтеросорбент, бактериялық целлюлоза негізіндегі жара таңғышы, пробиотиктерді қорғайтын микрокапсула, функционалдық тағам және өндірістік қалдықтарды өңдеуге арналған биотехнология бағытында зерттеу жүргізіп келеді. Бірқатар әзірлеме өндірістік кезеңге жетсе, кей жобалар клиникаға дейінгі сынақ пен коммерцияландыруды қажет етеді. Ғалыммен зертханалық жаңалықты дайын өнімге жеткізудің күрделі сатылары, ғылым мен өндіріс арасындағы байланыс, қаржыландыру, өндірістік ауқымға көшіру және қазақстандық биотехнологияның мүмкіндігі туралы әңгімелестік.
– 2012 жылы сіз өнертапқыштардың бірі болған «INGO-2 көміртекті энтеросорбентін алу тәсілі» халықаралық патент жүйесіне шықты. Халықаралық патент – ғалым үшін елеулі нәтиже. Алайда патент пен тұтынушыға жететін дайын өнімнің арасы алшақ. «INGO-2» тәжірибесінде ең күрделі кезең қайсы болды? Технологияның өндіріске жетуіне не шешуші рөл атқарды?
– Патентке қол жеткізу бір ғалымның еңбегімен шектелген жоқ. Ол үлкен ғылыми ұжымның бірлескен жұмысының нәтижесі. Зерттеуге Жану проблемалары институтының химиктері мен Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің биотехнолог мамандары қатысты. Әр маман өз бағыты бойынша үлес қосты. Соның арқасында ғылыми идея тәжірибелік деңгейден қолданбалы нәтижеге дейін жетті. Меніңше, патенттен дайын өнімге дейінгі жолдың ең күрделі тұсы – зертханада алынған нәтижені өндіріс жағдайына бейімдеп, оның тиімділігі мен қауіпсіздігін негіздеу. Ғылыми жаңалық ашудың өз талабы бар. Ал сол жаңалықты тұрақты сапамен, қажетті көлемде өндіруге жарайтын технологияға айналдыру мүлде өзге міндет.
«INGO-2» жобасында химиктер мен биотехнологтардың пәнаралық ынтымақтастығы шешуші рөл атқарды. Ғылыми нәтижені коммерцияландыруға бағытталған жүйелі жұмыс та маңызды болды. Жоба коммерцияландыру кезеңінен өтіп, кейін «INGO-2» көміртекті энтеросорбенті өндірістік ауқымда шығарыла бастады. Өнім Қазақстанда және бірқатар шет мемлекетте сатылды. Сөйтіп, ғылыми әзірлеме зертхана мен патент деңгейінде қалып қоймай, нақты қолданысқа жетті. Биологтар мен биотехнологтар жобаның алғашқы кезеңінде өнімнің биологиялық қасиеттерін зерттеп, бағалауға үлес қосты. Кейін технологияны жетілдіру, өндірістік ауқымға көшіру және одан әрі дамыту жұмыстарын негізінен химия саласының ғалымдары жалғастырды. «INGO-2» тәжірибесі ғылыми жаңалықты өндіріске жеткізуге жақсы идея мен патенттің жеткіліксіз екенін көрсетті. Оған әр саланың мамандары бірлесе қатысуы керек. Технология өндіріс жағдайына бейімделіп, ғылыми нәтижені коммерцияландыру тетіктері қатар іске қосылуға тиіс.
– 2019 жылғы «Bacillus subtilis жасушалары қосылған, бактериялық целлюлоза негізіндегі материалдың микробқа қарсы және жара жазу қасиеттері» зерттеуіңізде тәжірибе салмағы 180-200 грамм болатын 15 аталық егеуқұйрыққа жүргізілген. Жануарлардың арқасына диаметрі 2 сантиметрлік толық тереңдіктегі жара жасалып, бес егеуқұйрыққа бактерия қосылған целлюлоза, бесеуіне таза целлюлоза қолданылған. Қалған бесеуінің жарасы физиологиялық ерітіндімен өңделген. Бактерия қосылған материал пайдаланылған топтың жарасы 7 күнде, таза целлюлоза қолданылған топта 14 күнде жабылған. Бақылау тобында жара 21-күнге дейін сақталған. Осындай нәтижеден кейін материалды адамға арналған жара таңғышына айналдыру үшін қандай сынақтар қажет? Әзірлеме қазір қай кезеңде?
– Зерттеу нәтижесі өте қызықты әрі болашағы бар екенін көрсетті. Жануарларға жүргізілген тәжірибеде Bacillus subtilis жасушалары қосылған бактериялық целлюлоза негізіндегі материал жараның жазылуын едәуір жеделдетті. Алайда зертхана мен жануар моделіндегі оң нәтиже материалды бірден адамға арналған медициналық өнім ретінде қолдануға мүмкіндік бермейді. Әзірлемені өндіріске және клиникалық тәжірибеге жеткізу үшін бірнеше маңызды сатыдан өту керек. Мұндай жол кемінде 10-12 жылға созылуы мүмкін. Алдымен материалдың қауіпсіздігі, биологиялық үйлесімділігі, уыттылығы және микробқа қарсы қасиеттерінің тұрақтылығы жан-жақты бағаланады. Өнімді стандарттау, сақтау мерзімін анықтау, стерильдеу тәсілдерінің қасиетіне әсерін зерттеу және өндіріс жағдайында біркелкі сапамен алынатынын дәлелдеу де маңызды. Клиникаға дейінгі зерттеулер аяқталған соң тиісті талаптарға сай клиникалық сынақтарға көшуге болады. Біздің жұмыс әзірлеменің тиімділігін көрсеткен бастапқы ғылыми кезеңдердің бірі болды. Оны толыққанды жара таңғышы ретінде өндіріске шығару үшін келесі сатыда қомақты қаржы қажет. Мұндай зерттеуді бағдарламалық-нысаналы қаржыландыру, яғни ПЦФ жобасы аясында жалғастыру тиімді деп санаймын. Мұнда зерттеуді жалғастырумен қатар технологияны өндірістік ауқымға көшіру, қажетті сынақтарды өткізу және GMP талаптарына сай өндірістік инфрақұрылым қалыптастыру міндеттері бар. Әзірлеменің ғылыми негізі қалыптасқан, алғашқы нәтижелері де үмітті. Ендігі жол зертханадан пациентке дейінгі бірнеше күрделі сатыдан тұрады. Оған қаржы, уақыт және түрлі сала мамандарының үйлесімді жұмысы қажет. Қазіргі міндет – зерттеуді келесі деңгейге көтеріп, тиісті қаржыландыру арқылы клиникаға дейінгі, одан кейін клиникалық сынақтарға жеткізу.
– 2023 жылғы «Пробиотиктің өміршеңдігін арттыратын биополимерлік жеткізу жүйесі» зерттеуіңізде Lactobacillus rhamnosus GG пайдалы бактериясын асқазанның қышқыл ортасынан қорғап, ішекке тірі жеткізу үшін арнайы микрокапсула жасадыңыздар. 2024 жылы технологияны шоколад құрамына енгізіп, пробиотиктің 30 және 60 күн сақталғаннан кейінгі өміршеңдігін де тексердіңіздер. Зертханалық жаңалықтың тағам үлгісіне дейін жетуі нені білдіреді? Оны дүкен сөресіне шығатын тұрақты өнімге айналдыру үшін тағы нені дәлелдеу керек?
– Зерттеудің біз үшін айрықша маңызы – ғылыми идеяның зертханада қалып қоймай, функционалдық тағам өніміне дейін жетуінде. Lactobacillus rhamnosus GG пробиотигінің өміршеңдігін сақтап, оны асқазанның қышқыл ортасынан қорғауға және ішекке тірі күйінде жеткізуге арналған микрокапсулалау технологиясын әзірледік. Кейін микрокапсулаларды бие және ешкі сүтінен дайындалған йогурт пен сүзбе пастасының құрамына енгіздік. Нәтижесінде пробиотикпен байытылған жаңа функционалдық тағам өнімдері алынды. Зертханалық технологияның нақты тағам құрамында жұмыс істейтінін дәлелдеу оны өндіріске жақындатқан маңызды қадам болды. Өнімді дүкен сөресіне жеткізу үшін қауіпсіздігі мен сапасы дәлелденуге тиіс. Сақтау мерзімі бойындағы пробиотиктердің өміршеңдігі, микробиологиялық тұрақтылығы және өндірістік ауқымда технологиялық көрсеткіштердің сақталуы да тексеріледі. Осы бағыттағы маңызды сатылардан өттік: әзірленген өнімдер қажетті сертификаттаудан өтті. Қазір жоба ғылыми-зерттеу деңгейінен коммерцияландыру кезеңіне өтті. Ғылым қорының қаржыландыруымен коммерцияландыру жобасын жеңіп алдық. Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің аумағында университеттің Басқарма төрағасы – Ректоры Жансейіт Қансейітұлы Түймебаевтың қолдауымен арнайы өндірістік цех құрып жатырмыз. Қажетті технологиялық жабдықтар сатып алынды, өндірісті іске қосуға дайындық жүріп жатыр. Алдағы уақытта бие және ешкі сүтінен әзірленген, пробиотиктері микрокапсула түрінде енгізілген йогурт пен сүзбе пастасын ірі көлемде өндіру жоспарланған. Меніңше, осындай нәтиже ғылыми еңбектің тәжірибелік мәнін айқын көрсетеді. Ғалым үшін мақала жариялау мен патент алу маңызды. Алайда өзің әзірлеген технологияның сертификаттаудан өтіп, өндіріс деңгейіне жетуі, кейін күнделікті тұтынатын пайдалы өнімге айналуы – еңбектің қоғамға берген нақты қайтарымы.
– 2024 жылғы «Қауырсынды ыдырататын жаңа анаэробты жылусүйгіш бактерия» зерттеуіңізде Қазақстаннан алынған микроағзаның тауық қауырсыны мен жүн құрамындағы қиын ыдырайтын кератинді бұза алатыны анықталды. Зертханада қауырсынды ыдыратқан бактерияны құс фабрикаларындағы тонна-тонна қалдықты өңдеуге пайдалану үшін қандай тәжірибе керек? Микроағзаның қасиетін анықтау жеткілікті ме, әлде өңдеу жылдамдығы, энергия шығыны мен алынатын өнімнің құны да шешуші көрсеткішке жата ма?
– Осы бағытта ауқымды ғылыми-зерттеу жұмысы жүргізілді. Қазақстаннан бөліп алынған жаңа анаэробты жылусүйгіш бактерияның кератинді, соның ішінде тауық қауырсыны мен жүн секілді қиын ыдырайтын қалдықтарды тиімді ыдырату қабілеті анықталды. Оның негізгі қасиеттері зерттеліп, технологияның ғылыми негізі мен қолданбалы әлеуеті айқындалды. Зертханалық нәтижені өндіріске көшіру кезінде өңдеу жылдамдығы, температуралық тәртіп, энергия шығыны, технологияның тұрақтылығы және соңғы өнімнің өзіндік құны шешуші мәнге ие. Ендігі міндет – микроағзаның кератинді ыдырататынын қайталап дәлелдеу емес, жинақталған нәтижені экономикалық тұрғыдан тиімді өндірістік технологияға айналдыру. Әзірлеменің тағы бір артықшылығы – қауырсын қалдығын жойылатын зат ретінде емес, пайдалы шикізат көзі ретінде қарастыру. Кератиннің биологиялық ыдырауынан алынған өнімдерді ауыл шаруашылығында, биотехнологияда және өзге салаларда пайдалануға болады. Мұндай тәсіл қалдықтарды қайта өңдеуге негізделген айналмалы экономика қағидаттарымен үйлеседі. Қазіргі мақсат – ғылыми әзірлемені коммерцияландыру. Алдағы уақытта құс фабрикаларымен бірлесіп технологияны өндірістік көлемде сынап, техникалық-экономикалық тиімділігін нақты өндіріс жағдайында бағалау жоспарланған. Жоба сәтті іске асса, құс шаруашылығындағы мол қауырсын қалдығын экологиялық түйткілден құнды биотехнологиялық шикізатқа айналдыруға жол ашылады. Жобаның негізгі құндылығы жаңа микроағзаны анықтаумен шектелмейді. Оның қасиеті нақты өндірістік және экологиялық мәселені шешуге бағытталған. Ендігі мақсат – ғылыми нәтижені коммерциялық технологияға айналдырып, өндіріске енгізу.
– Жобаларыңыз зертханалық нәтиже мен өндірістік технологияның арасы біршама алшақ екенін көрсетеді. Мәселен, шағын зертханада пробиотикті микрокапсулаға енгізуге немесе аз мөлшердегі қауырсынды бактерия көмегімен ыдыратуға болады. Ал өндірісте сол үдерісті жүздеген, тіпті мыңдаған есе үлкен көлемде сол сапамен қайталау қажет. Сіздің тәжірибеңізде технологияны ірі өндірістік ауқымға көшірудегі ең қиын тұс қайсы?
– Зертханалық технологияны ірі өндірістік ауқымға көшіру – ең күрделі сатылардың бірі. Зертханада барлық көрсеткішті шағын көлемде бақылауға болады. Өндірісте сол нәтижені жүздеген, тіпті мыңдаған есе үлкен көлемде тұрақты қайталау керек. Оған тиісті жабдық, өндірістік инфрақұрылым, білікті мамандар және жеткілікті қаржы қажет. Технология ғылыми тұрғыдан негізделіп, тиісті қаржы бөлінсе, өндірістік ауқымға көшіру мәселесін кезең-кезеңімен шешуге болады. Қауырсын қалдықтарын өңдеу жобасының әлеуеті ғылыми жаңалықпен шектелмейді. Құс шаруашылығында қауырсын көп мөлшерде қалдық ретінде түзіледі. Фермерлер мен құс фабрикалары оны жою немесе өртеу орнына қайта өңдеуге мүдделі болса, қалдықсыз өндіріс қағидатына негізделген тұтас технологиялық тізбек құруға болады. Біздің технология қауырсын құрамындағы кератинді ыдыратып, одан ақуызға бай өнім алуға мүмкіндік береді. Жоба жүзеге асса, бірнеше мәселе қатар шешіледі. Құс шаруашылығы қалдықтарының көлемі азаяды, қалдық қайта өңделеді және экономикалық құны бар жаңа өнім алынады. Сөйтіп, «қалдық – шикізат – пайдалы өнім» қағидатына негізделген тұйық тізбек қалыптасады. Сондықтан жобаны қауырсынды ыдырататын бактерия жөніндегі зерттеу деп тар аяда қарастыру дұрыс емес. Тиісті қаржыландыру, өндірістік серіктес және фермерлердің қызығушылығы болса, әзірлемені қалдықсыз өндіріске негізделген, экологиялық тиімді әрі экономикаға пайда әкелетін ірі коммерциялық жобаға айналдыруға болады.
– 2025 жылы әріптестеріңізбен бірге Springer баспасынан «Өндірістік биотехнологияға кіріспе» еңбегін шығардыңыздар. INGO-2, бактериялық целлюлоза, пробиотиктер және өзге жобаларыңызға сүйенсек, ғалымның міндеті технологияның жұмыс істейтінін дәлелдеумен аяқтала ма? Қай кезеңнен бастап инженер, технолог, кәсіпкер, инвестор және өндіріс өкілдері жауапкершілікті сезінуі керек?
– Меніңше, ғалымның міндеті технологияның жұмыс істейтінін дәлелдеумен аяқталмауға тиіс. Ғалым идея ұсынады, ғылыми негізін қалыптастырады, зертханалық жағдайда тиімділігін дәлелдейді. INGO-2, бактериялық целлюлоза, пробиотиктер және өзге жобаларымыз көрсеткендей, жақсы ғылыми нәтиже өздігінен дайын өнімге айналмайды. Келесі сатыда инженерлік және технологиялық шешімдер қажет болады. Зертханада бірнеше грамм немесе бірнеше литр көлемінде жұмыс істейтін технологияны өндірісте жүздеген, мыңдаған есе үлкен көлемде сол сапамен қайталау үшін инженерлер мен технологтардың білімі керек. Олар технологияны өндірістік ауқымға бейімдейді, өндірістік желіні құрады, жабдықты таңдайды, үдерістің тұрақтылығын, қауіпсіздігін және өнім сапасын қамтамасыз етеді. Одан кейін кәсіпкер мен инвестордың рөлі артады. Өнім ғылыми тұрғыдан тиімді болғанымен, өзіндік құны тым жоғары немесе өндірісі экономикалық жағынан тиімсіз болса, нарыққа шығуы қиын. Сол кезеңде қажетті инвестиция көлемі, өнімнің өзіндік құны, нарықтағы сұраныс және өндірістің өтелу мерзімі алдыңғы қатарға шығады. Өндіріс өкілдерін жұмыстың соңында емес, мүмкіндігінше ерте тартқан жөн. Ғалым зертханада тиімді технология әзірлеуі мүмкін, алайда нақты кәсіпорынның жабдығы, шикізаты, өндірістік қуаты мен экономикалық талабы өзгеше болады. Ғалым, инженер, технолог және өндіріс өкілі жобаның бастапқы кезеңінен бірлесіп жұмыс істесе, коммерцияландыру үдерісі әлдеқайда нәтижелі жүреді. Өз тәжірибеміз де соны көрсетіп отыр. Қазір пробиотиктер қосылған функционалдық тағамдарды коммерцияландыру кезеңіне өткізіп, өндірістік инфрақұрылым қалыптастыру жұмыстарын жүргізіп жатырмыз. Болашағы бар өзге әзірлемелерді де осындай жолмен өндіріске жеткізуді көздейміз. Қазіргі ғалым мақала жазып, патент алумен шектелмеуге тиіс деп ойлаймын. Сонымен бірге ғалымнан инженердің, технологтың, кәсіпкердің және инвестордың міндетін қатар атқаруды талап ету дұрыс емес. Ғалым жаңа білім мен технологияның ғылыми негізін жасайды. Үлкен нәтижеге ғылым, инженерия, бизнес, инвестиция және өндіріс бір команда болып жұмыс істегенде қол жеткізіледі. 2025 жылы жарық көрген «Өндірістік биотехнологияға кіріспе» еңбегіміздің негізгі идеясы да осыған саяды: биотехнологияның түпкі мақсаты – зертханалық нәтижені қоғам мен экономикаға пайда әкелетін нақты технологияға жеткізу.
– Соңғы жиырма жылдағы зерттеулеріңізді бір қатарға қойсақ, бір технология халықаралық патентке жетті, бірі жануарларда сыналды, енді бірі нақты тағам үлгісіне айналды. Ғылыми нәтижесі жоғары болғанымен, өндіріске жетпей тұрған қай әзірлемеңізді атар едіңіз? Қазір өндіріске ең жақын технология қайсы? Осы мысалдарды салыстырғанда, елімізде ғылыми жаңалықтың өнімге айналуын тежейтін негізгі буын қай тұстан көрінеді?
– Қандай да бір әзірлемемізді «өндіріске жете алмай қалды» деп бағаламас едім. Ғылымда әр технологияның өз жолы мен өз мерзімі бар. Кейбір идея тез коммерцияланады, кейбіріне қосымша зерттеу, технологиялық жетілдіру, өндірістік серіктес немесе қаржыландыру керек. Маңыздысы – ғылыми тұрғыдан болашағы бар идеядан бас тартпай, оны табандылықпен келесі кезеңге жеткізу. Қазір өндіріске ең жақын әзірлемелеріміздің бірі – пробиотик микрокапсулалары енгізілген бие және ешкі сүті негізіндегі функционалдық тағамдар. Йогурт пен сүзбе пастасының үлгілері әзірленді, өнімдер сертификаттаудан өтті, коммерцияландыру жобасы қолдау тапты. Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің аумағында өндірістік цех құрылып, қажетті жабдық орнатылып жатыр. Келесі қадам – өнімді ірі көлемде шығаруға көшу. Демек, технология зертханалық зерттеуден нақты өндіріске өту сатысына жетті. Өзге әзірлемелердің де әлеуеті жоғары. Бактериялық целлюлоза негізіндегі жара таңғыш материалдары мен қауырсын қалдықтарын микроағзалар арқылы өңдеу технологиясын әрі қарай дамыту және коммерцияландыру қажет. Оларды аяқталмаған немесе сәтсіз жоба деп есептемеймін. Тиісті қаржы мен өндірістік серіктес табылса, аталған әзірлемелерді де дайын өнімге жеткізуге болады. Қазақстанда ғылыми жаңалықтың өнімге айналуындағы ең күрделі буын – зертханалық нәтиже мен өндірістік ауқымның арасындағы кезең. Ғалым технологияның тиімділігін дәлелдегеннен кейін пилоттық өндіріс жүргізуге, қымбат жабдық сатып алуға, технологияны өндірістік көлемге бейімдеуге, сертификаттауға және қажет болса клиникалық сынақ өткізуге қомақты қаржы керек. Көптеген жақсы ғылыми идея дәл осы аралықта баяулайды. Менің ұстанымым мынадай: қайталанбас ғылыми идея, мықты команда, табандылық және жеткілікті қаржыландыру болса, болашағы бар әзірлемені өнімге дейін жеткізуге болады. Ғалым жаңалық ашумен тоқтап қалмай, оның қоғамға пайда әкелетін технологияға айналуына ұмтылуы керек.
Сұқбаттасқан
Бегім Көктүрік
Парақшамызға жазылыңыз
