Интервью с Дарьей Яковишиной, гендиректором компании «Кситест»
DN: Какое значение имеет геномная оценка в мире и в России?
ДЯ: Любая оценка всегда была нужна для одного: чтобы селекционировать животных. Селекции в животноводстве - несколько тысяч лет, довольно давно люди отбирают наиболее подходящих особей для их дальнейшего разведения. Выбирают самых красивых, крупных… или по иным признакам.
Даже в результате таких простых методов селекция дала существенный результат. Все видели, как коровы выглядели 300 лет назад и как они выглядят сейчас, как выглядели овцы? Арбузы, кстати, раньше тоже выглядели совсем иначе.
Однако в определенный момент люди уперлись в потолок, поняли, что обычные методы больше не работают: что на самом деле все очень похожи между собой и предсказывать просто по внешнему виду уже не получается. И куда двигаться дальше?
Как понять сколько будет давать молока корова? Прежде чем узнать это, нужно было дождаться, когда корова оплодотворится, забеременеет, родит, начнет приносить молоко — процесс растягивается на годы.
Для бизнеса это прежде всего означает вложение некоторых инвестиций с неясным коэффициентом возврата. Потому что полные сестры (одинаковые отец и мать) могут отличаться по удою за лактацию на 2-3 тонны (такие примеры не единичны, и мы наблюдали их у наших клиентов). Нам, конечно же, хотелось бы получить ту, которая приносит больше, но как их отличить, совершенно не ясно. Поэтому сначала появился BLUP, первый метод математической оценки, который использует линейную алгебру, большие матричные системы, которые содержат всю родословную и условия среды, фенотипы (данные по молочной продуктивности, долголетию, и т.д.) и другие данные. Этот метод активно применялся с середины прошлого века.
Однако, эта методика опять не давала понимания - как выбрать лучшую корову из двух сестер. Пока корова не начинала давать молока - никак.
При том, что каждое живое существо наследует разные кусочки генома от своих родителей, и существует несколько десятков миллиардов вариантов того, каким может быть результат. На этом этапе стало понятно - что недостаточно знания только о родословной для прогнозирования племенной ценности животного.
Родилась идея использования генетики для прогнозирования и формирования базы: если у нас есть животное с похожим геномом в такой же среде, мы можем сказать, что ожидает похожую на него особь.
Точность геномной оценки по разным показателями достигает 85%.
DN: Вы пришли из IT-стартапов…
ДЯ: Точнее, из биотеха больше.
DN: Из биотеха. Геномная оценка — достаточно дорогая технология. Насколько вообще оправдано ее использование? Знаю, сейчас помимо вас «Агроплем» проводит геномную оценку…
ДЯ: «Агроплем» делает несколько иное.
Если начать объяснение с базы: что такое оценка? Это генетика плюс знания условий окружающей среды. Когда мы складываем одно и другое, у нас получаются конечные фенотипы. Чтобы поднять генетический вклад, нам нужно из фенотипа вычесть условия среды. Тогда мы сможем понять генетический потенциал.
Если упрощать, то одно и то же животное в Техасе или в Тюменской области будет давать разное количество молока. В ходе нашей оценки мы понимаем, что животное с определенным генотипом в определенных условиях среды приносит конкретное количество молока.
Чем больше база данных по животным, тем лучше будет оценка. На наш взгляд, важно, чтобы база была локальной, как и во всех странах мира, применяющих геномную селекцию. К сожалению, в России с этим немножко притормозили, во многом исторически так сложилось - не было возможностей. Поэтому мы решили, что мы не будем использовать чужие референтные базы, а создадим свою, потому что использование Канадской, Американской или любой другой базы – бессмысленно!
И начали собирать свои генотипы и фенотипы — в Удмуртской республике мы делаем именно это. Пока что в России мы единственная компания, которая занимается тем, что собирает свою базу: генотипы, среду и фенотипы.
DN: На какой стадии сейчас проект в Удмуртии? Вы ведь подписывали соглашение по нему с правительством региона?
ДЯ: Начинать проект в прошлом году из-за пандемии было трудно. Как только мы презентовали проект хозяйствам, все закрывают, вообще. Самолеты не летают, приезжающих в Удмуртию сажают на карантин, все хозяйства закрыты.
У нас действительно подписано соглашение с Минсельхозом Удмуртской Республики о совместном внедрении геномной селекции. Однако заказчиком создания геномной референтной базы выступает не правительство Республики, а хозяйства — они сами принимали решении о генотипировании, сами платили за него, после чего их данные включаются в общую базу.
Поэтому после подписания соглашения нам нужно было лично приехать в каждое хозяйство, рассказать им о преимуществах геномной селекции и убедить подписать контракт. Раз хозяйство платит деньги, оно захочет получить прибыль от внедрения геномных оценок, поэтому будет реально использовать наш продукт и смотреть на результаты. С апреля по июль прошлого года мы как раз подписывали договора с хозяйствами, сначала общались удаленно, потом лично. За следующие полтора месяца нам нужно было собрать биологические образцы для генотипирования, и мы буквально “общипали” хвосты более чем у 7000 коров.
Это было невероятное ралли, мы собрали всю нашу команду нетолько животноводов и ветеринаров, но и биоинформатиков и аналитиков и на машине проехали все хозяйства Удмуртии. Каждый член команды был проинструктирован и участвовал в сборе биобразцов.
В октябре прошлого года мы уже показали геномные оценки по 6-ти показателям: молочная продуктивность, жир и белок в килограммах и процентах и продуктивное долголетие животного.
Поскольку мы из мира стартапов, то стараемся, чтобы нашими данными было удобно пользоваться. Непонятно, как использовать оценки, если результаты приходят в виде 8 тысяч отдельных бумаг. Даже если они в формате Excel, в итоге данные получатся разрозненными, ими будет сложно пользоваться и анализировать. Поэтому наши оценки доступны сотрудникам хозяйства в веб-сервисе, чтобы было удобно вести рутинную селекционную работу.
Еще в сервисе показаны результаты проверки на наследственные заболевания и признаки (комолость, казеин и т.д.). Буквально месяц назад мы сформировали также первый генетический индекс.
DN: Я правильно понимаю, что существует разработанное программное обеспечение, благодаря которому хозяйства могут работать в единой системе?
ДЯ: Да, все верно. Общая база, которую используют удмуртские хозяйства и минсельхоз, где фиксируются общие оценки, и министерство также видит лучших животных и хозяйства - по производству и продуктивности.
DN: Какие прогнозы по удмуртскому проекту? Что вообще может это дать в ближайшую пятилетку?
ДЯ: У проекта две большие цели. Первая — формирование собственной быкородящей группы. В Республике есть два бычатника, «Можгаплем» и «Удмуртплем». Удмуртия хочет уйти от импортных животных, семени, полностью перейти на своих быков. С помощью отбора мы сможем это сделать, сможем делать ранние оценки быкам, сразу видеть, какие из них хорошие, какие плохие, не дожидаться, когда их дочери будут давать молоко. И вести ускоренную селекцию. Вторая большая цель - подъем молочной продуктивности и качественных показателей молока.
DN: Одной из первых в XX веке геномную селекцию начала вводить Ирландия...
ДЯ: Да, и у них ситуация была гораздо более сложная, чем у нас. России в каком-то смысле повезло: у нас довольно большие хозяйства, агрохолдинги, а в Европе зачастую - несколько десятков коров в одних руках. Чтобы начать геномную селекцию, нужно было научить всех бирковать, записывать данные единообразно. И договориться не с десятью хозяйствами, а с тысячами фермеров. Они очень долго занимались этим, создали общую организацию. В течение пяти лет Ирландия полностью заменила быков на собственных, а в течение десяти лет у них ROI было 10 к 1. Продуктивность тоже выросла, но она немного меньше, чем в США, потому что у них другая структура ведения животноводства. Их геномная селекция была больше нацелена на здоровье скота.
DN: Как вы относитесь к племенным породным книгам?
ДЯ: Конечно, данные записывать нужно, конечно, нужна общая база быков — мы как никто про это знаем, потому что делаем общую родословную, проводя свои оценки.
Мы знаем, что есть очень много ошибок в записях, у нас есть собственный алгоритм, который берет данные «Селекс» и их «чистит». Находит, где задвоение ноликов, где трижды записали одно и то же животное, использовали один и тот же номер пять раз, где бык записан сначала по кличке, потом по номеру, потому по номеру в «Селексе», потом по трехзначному номеру — и это все один бык.
Без общей родословной сложно расширять базу.
Однако, принятая у нас манера – это ругать хозяйства, за ошибки и недостоверные данные.
Нам кажется такой подход неверным! Люди не видят смысла вести данные более тщательно, нет ни прибыли, ни большей информативности, а затраты дополнительные есть!
Поэтому мы уверены, что сегодня нужно идти от обратного: это нам надо показать хозяйствам возможности, которые они получают записывая данные, давать людям аналитику, рассказывать откуда взять дополнительный доход и почему это выгодно.
А для этого нужно уметь эффективно использовать уже доступные данные, мы умеем.
DN: Я так понимаю, вы работаете с «Селексом» в своей программе?
ДЯ: Мы работаем со всеми IT-программами, в которых наши клиенты ведут записи. AfiFarm, DairyComp, SELEX — все, что были у наших клиентов, мы все используем.
DN: Есть у вас какие-то примерные оценки, сколько действительно поголовье коров в России?
ДЯ: Думаю, the DairyNews тут гораздо лучше нас ответит.
DN: Сейчас очень многие уходят от статуса племенных хозяйств. Кому-то выгодно, а кому-то лучше просто не заморачиваться работой с госветстанцией и планомерно улучшать свое собственное стадо. И поэтому вот тут тоже вопрос: что нужно для того, чтобы учесть все поголовье сейчас, на ваш взгляд?
ДЯ: С точки зрения селекции в животноводстве нам самое важное — чтобы все животные были учтены.
Все страны в мире начинали с выдачи уникальных ID. Проблема с идентификацией животных в том, что могут не учитываться “теневые" коровы, так называемые «Золушки». И тут вопрос к системе господдержки, возможно, необходимо изменить KPI для хозяйств, чтобы им не приходилось прятать часть животных.
После идентификации нужен единый инструмент для учета животных, или как минимум единый формат. При желании, государство могло бы этого добиться.
DN: Давайте вернемся к Удмуртии - что вас больше всего удивило в процессе проведения исследований?
ДЯ: Атмосфера, пожалуй. Когда ты приезжаешь в простой деревянный дом, на заднем плане петухи поют, а ты сидишь и рассказываешь про геномную оценку, ДНК и о том как это делается в США. Что приятнее всего - люди приняли все с интересом.
В Удмуртии есть небольшие хозяйства, которые крайне бережно ведут своих животных. И у которых есть четкая потребность в генетике, потому что они, на самом деле, — все, что можно было оптимизировать с помощью ухода и кормления, — уже сделали. Они говорят, что «Мы можем получить удоя на 2 тонны больше, но тогда нам придется сильно увеличить затраты на корма, и экономически это просто не сойдется.»
Мы видели интересных животных. Например, быка, который работает уже около 10 лет и он совершенно уникальный, потому что у него все дочери с высокой оценкой, все очень много дают молока, хотя считается, что генетика очень быстро развивается и быков надо менять каждые 3-4 года.
DN: Как вы планируете расширяться? На какие регионы?
ДЯ: Мы сейчас ведем переговоры с несколькими регионами, в том числе с Тюменской областью. Они разработали программу по внедрению геномной селекции в прошлом году (мы в этом также участвовали) и имеют подготовленный план действий.
Есть отдельные инициативы от хозяйств, в том числе от агрохолдингов.
С нами работает АО “Россия" из Краснодарского края. У них очень прогрессивный директор, который съездил в США чтобы послушать лекции профессора в Филадельфии по геномной селекции!
DN: Расскажите, как создавалась компания Кситест?
ДЯ: Компанию создавали мы с Юрием Пековым. Мы пришли из биотеха — у меня PHD по биоинформатике, кандидатская, которая получена в Европе. Юра окончил МГУ, Институт биоинженерии и биоинформатики. После окончания диссертации я подумала, что биотех в России сильно недооценен - на тот момент я работала в области исследований онкологии и медицинской генетики.
Первоначально мы работали как аутсорс в биотехе. Мы начали анализировать генетические данные на заказ для компаний из фармы, для научных организаций. У нас было несколько крупных проектов, были международные заказчики и российские. Мы хотели понять, какая ниша в России кажется наиболее интересной, где лучше всего применить наши знания и умения.
В какой-то момент к нам пришел «Мираторг», когда они только-только стартовали свой проект, и сказали: «Ребят, мы хотим делать геномную селекцию». В России тех, кто бы это еще мог сделать референтную базу, рассчитать геномные оценки на этой базе, подобрать нужные модели, было не очень много.
Благодаря этому запросу мы обнаружили в АПК значительный запрос на геномную селекцию, также тот факт, что фактически никто не делает локальную референтную базу и нет подготовленного для этого IT-сервиса.
Мираторг в итоге реализовал это самостоятельно, - так часто бывает - не любят крупные компании отдавать что-то важное на аутсорс. А мы решили разобраться, познакомились с международными ассоциациями, привлекли менторов - людей, которые запускали геномную селекцию в Канаде, США, Австралии. И через полгода представили первую версию нашего сервиса и подписали крупный контракт с хозяйством “Рассвет" - тогда оно называлось “Кубань".
Мы постоянно верифицируем свои знания и данные, общаемся с международным сообществом, а в прошлом году вступили в ICAR, получили у них статус компании по анализу генетических данных.
Сейчас мы единственные в России, у кого есть такая международная аккредитация, а всего таких компаний в мире – 23.
Мы верим, что создание собственной базы и признание наших оценок на международном уровне – это единственный верный путь!
DN: Спасибо! Будем внимательно следить за вашими успехами!
