Вероятность зачатия зависит от... местности [ Редагувати ]

Кульминацией Недели науки в Санкт-Петербурге стала лекция британского профессора Роберта Уинстона (Robert Winston), хорошо известного по научно-популярным фильмам "Прогулки с динозаврами" и "Прогулки с чудовищами". Его выступление было посвящено проблемам клонирования, медицинским и этическим, связи эмбриологии с ДНК и направлениям развития современной науки. По его словам, "в связи с этим, перед человечеством возникают наиболее острые вопросы, на которые пока нет ответа, но о которых мы должны задуматься уже сейчас".

С появлением мощных микроскопов можно рассмотреть зародыш человека на любых стадиях развития, многократно увеличив его. "Здесь он выглядит совершенно нормальным. Но нормален ли он на самом деле? - задает вопрос Роберт Уинстон. - Только взглянув на ДНК, мы можем ответить на этот вопрос".

Вероятность зачатия обычным способом - 18% и зависит от местности

Взяв 100 эмбрионов, которые кажутся нормальными, имплантировав их в матку женщины, выбрав подходящий для зачатия момент - через 40 недель мы обнаружим, что только 18% этих эмбрионов выжили и превратились в младенцев. Были ли эмбрионы, которые не выжили, ненормальны? Не было ли каких-либо аномалий в помещенной среде? Или же эта цифра - совершенно естественное, закономерное явление, которое проявляется в естественных условиях зачатия? Оказывается, природа распорядилась именно так: будучи зачаты традиционным методом, 18-20% эмбрионов действительно приживаются, но остальные 80% гибнут. Более того, эти цифры по непонятным причинам варьируются в зависимости от страны. Например, в Великобритании вероятность зачатия обычным способом составляет именно 18%, в Австралии этот показатель составляет 22%, в штате Калифорния (США) - 21%, во Франции - 16%. Есть только маленький промежуток времени, маленькое "окошко", когда на поверхности матки образуется слизистая оболочка, и только тогда эмбрион может прижиться, а после следующего цикла это уже невозможно.

ДНК: база для диагностики и лечения

Эндрю Хорн (Andrew Horn), один из учеников Роберта Уинстона, сделал следующее открытие - ген, отвечающий за формирование слизистой оболочки матки, может иметь разную длину и включает в себя разное число букв ДНК. Если этот ген состоит из 2,5 тысячи букв - образуется не совсем нормальный белок. Для формирования нормального белка в основании гена должно быть 4 тысячи букв. Было обнаружено, что у некоторых женщин этот участок укороченный, что приводит к формированию ненормального белка. Это открытие проливает свет на очень важное явление, связанное с ДНК. Так как очевидно, что если у пациентки имеются генетические аномалии белка, то есть, они наследуются с рождения, тогда бессмысленно проводить искусственное оплодотворение - эмбрион все равно не приживется. "В связи с этим, важным кажется то, что дальнейшие исследования ДНК в будущем должны будут создать точную методику определения, каким пациентам подходит какое лечение, - говорит Роберт Уинстон. - Это же должно распространяться на многие тысячи генов, связанные со многими другими заболеваниями". Однако у большинства пациенток поверхность матки не содержит никаких аномалий. Таким образом, при всей своей важности, это открытие не объясняет тот факт, что только 18% эмбрионов выживает.

Старение и бесплодие: сроки ограничены

Еще одним ключом к пониманию репродуктивных механизмов является процесс старения. Фертильный период человека (время, в течение которого человек способен воспроизводить себе подобных) не так уж велик, но в природе этот срок едва ли не бесконечен. Например, самое древнее из "живых существ" на Земле - знаменитая калифорнийская секвойя возрастом 3 тысячи лет - до сих пор воспроизводит "себе подобных", то есть вполне репродуктивно.

Достоверно известно, что по мере старения количество яйцеклеток в организме женщины значительно уменьшается. Так, на стадии формирования (примерно 12 недель после зачатия) эмбрион девочки, находясь еще в матке, имеет 5 миллионов яйцеклеток. К моменту рождения у нее остается 2 миллиона, а ко времени достижения половой зрелости - всего 300 тысяч яйцеклеток. К 45 или 50 годам яйцеклеток не остается вообще - большая их часть исчезает вследствие процесса отмирания, и этот процесс постоянно происходит в яичниках.

Ученые США и других стран мира уже давно осознавали, что к бесплодию приводит не только потеря яйцеклеток, но и снижение их качества. Один из интересных опытов в этой сфере был проведен исследователями из Нью-Джерси. Ученые изъяли ДНК из клетки молодой женщины и внесли в клетку более пожилой, чтобы посмотреть, окажет ли это воздействие на фертильность. В результате опыта пожилая женщина смогла зачать. При этом впервые на видеопленке был зафиксирован процесс деления клеток человека. Но смешение ДНК трех человек показалось журналистам Великобритании неэтичным, и они подвергли опыты резкой критике.

"С моей точки зрения, это действительно неэтично, но по другой причине, - говорит профессор Роберт Уинстон. - На настоящий момент проведено недостаточное количество предварительных исследований. Несмотря на то, что с помощью такой пересадки удается запустить процесс деления клеток у женщины, которая ранее считалась бесплодной, - некоторое количество детей рождается с аномалиями. И четкого ответа на причины возникновения этих аномалий пока нет, как нет и способа противостояния им. В то же время, отчаявшиеся женщины готовы пойти на все, лишь бы стать матерями. Этим пользуются в корыстных целях те, кто предлагает эти технологии. Однако, для успешной работы подобных технологий недостаточно исследовательских данных".

"Женщина - всего лишь инкубатор"

Говоря об этике исследований эмбрионов вообще и ДНК в частности, не обойтись без экскурса в историю. Всего лишь 300 лет назад мир, в том числе и научный, придерживался "аристотелевой" точки зрения, согласно которой "женщина - всего лишь инкубатор, место возрастания эмбриона, а плод полностью сформирован еще на стадии сперматозоида". Доказательством этого взгляда были научные достижения тех лет. С помощью примитивной по нынешним меркам техники ученые рассматривали сперматозоиды, и им действительно казалось, что в нем находится готовый человек, "гомункулус", - крохотный, но совершенно полноценный. И отсюда ряд общественных и религиозных деятелей делали вполне закономерный вывод: любое уничтожение спермы есть уничтожение живого существа, а убийство, бесспорно, - неэтичный акт.

Этические рассуждения тех времен безупречны. Однако, будучи основаны на ошибочности исходных научных выводов, они ничего не стоят. И все это является прекрасным примером того, как ученые видят то, чего не существует, под воздействием доминирующего общественного мнения. "И нам также следует сделать вывод, - говорит Роберт Уинстон. - Наши современные этические умозаключения хороши лишь настолько, насколько верны наши научные представления о картине мира в данный момент".

"Идеальные дети": диагностика генетических отклонений

"В нашей лаборатории мы использовали ДНК для диагностики генетических отклонений в эмбрионах человека, - говорит г-н Уинстон. - Первая диагностика на основе ДНК была сделана именно в нашей лаборатории в 80-е годы, и первый ребенок, родившийся после такого рода исследований, произведен на свет 13 лет назад. Методика работы такова: когда в эмбрионе человека формируются восемь клеток, мы проделываем небольшое отверстие в оболочке эмбриона, предварительно его зафиксировав, обездвижив. Затем клетка, которая изымается из эмбриона, может быть протестирована на предмет анализа ДНК. На самом эмбрионе эта процедура никак не сказывается, он продолжает нормальное развитие. Эти исследования позволяют провести диагностику, уже на этой стадии выявить разные заболевания и принять решение. Например, больной гемофилией эмбрион мужского пола обречен после рождения быть больным, однако женский эмбрион с гемофилией больным не является, женщины не болеют этой болезнью. Таким образом, этот эмбрион можно поместить обратно в матку для дальнейшего развития".

Широкую известность получили девочки-двойняшки, которых журналисты окрестили "идеальными детьми". Сейчас им уже несколько лет, они здоровы и прекрасно развиваются. Однако их старший брат умер в младенчестве от аденолейкодистрофии. Это, как и гемофилия, - болезнь исключительно мужская. Рождение этих девочек состоялось благодаря анализу ДНК, показавшему, что эмбрионы - женского пола и не имеют признаков опасных для них болезней.

"С тех пор как были проведены первые подобные исследования, наши методы далеко ушли вперед. Мы можем производить одновременный анализ очень многих хромосом, например, скриннинг на синдром Дауна, болезнь, связанную с неполадками в 21-й хромосоме. И эта же работа помогла нам в определенной степени разобраться, почему эмбрионы человека, которые выглядят нормальными, не всегда приживаются, - продолжает Роберт Уинстон. - Теперь уже очевидно, что многие эмбрионы, как бы "нормально" они ни выглядели на первый взгляд, имеют различные отклонения, связанные с хромосомами".

Овечка Долли

Появление овечки Долли - первого млекопитающего, клонированного из клетки взрослого животного, - было бы невозможно без революционного открытия ДНК, сделанного в Великобритании в 1953 году. Примечательно, что овечка казалась совершенно нормальным существом, однако она умерла через шесть лет после рождения. Это, пожалуй, самое знаменитое животное, но оно причинило много беспокойства исследователям.

Как раз в то время, когда было объявлено о рождении Долли, в лаборатории господина Уинстона исследовался фактор роста. Было выяснено, что для нормальной работы этого фактора необходимо, чтобы именно отцовские хромосомы не содержали аномалий. Таким образом, этот и другие известные факторы роста, имеющие сходные механизмы, обусловлены на геномном уровне. И если после клонирования у особи имеется только пара хромосом от одного родителя - возникают проблемы.

Все опыты клонирования показали, что у особей овцы, мыши, свиньи, обезьяны, коровы такие аномалии оказались широко распространены. В числе дефектов, несовместимых с жизнью, - неприживание эмбриона, гибель плода, неонатальная смертность, другие существенные пороки развития. Поэтому Роберт Уинстон совершенно убежден: "а нынешней стадии научных разработок о клонировании человека не может быть и речи".

По материалам лекции лорда Роберта Уинстона (Robert Winston), 6 апреля, город Санкт-Петербург