Итоги № 28 (2013)

Третий — не лишний / Общество и наука / Медицина

Третий — не лишний

/ Общество и наука / Медицина

Уйдут ли в прошлое наследственные заболевания, если на планете начнут появляться дети с генами трех родителей

Про детей от трех родителей сегодня не судачит только ленивый — с тех пор как британские законодатели заявили, что приступают к рассмотрению законопроекта, позволяющего использовать при зачатии в пробирке генетический материал от трех человек. Строго говоря, этот третий — совсем не родитель. Точнее, не родительница, потому что это будет женщина, пожертвовавшая будущему ребенку цитоплазму своей яйцеклетки. От нее малышу достанется всего 37 генов — меньше, чем 0,2 процента всей его ДНК. Эта женщина даже не будет обладать правами донора яйцеклетки. Ее имя ребенок не узнает никогда. Однако, если все получится, ему не раз захочется ее поблагодарить. Ведь этот посторонний, по сути, человек спасет его от тяжелой болезни, а может, и от преждевременной смерти...

Окно в будущее

Весь фокус в замене бракованных генов, которые могут достаться ребенку от матери. Не весь наш геном прячется в клеточном ядре. В окружающей его цитоплазме живут митохондрии. Когда-то они были бактериями, но после вошли в состав клетки. Постепенно почти все гены перекочевали из них в клеточное ядро. Те 37, что остались, передаются по материнской линии практически без изменений. Не то что гены ядра, которые природа при размножении тасует как карты, перемешивая хромосомы отца и матери. А если гены в митохондриях оказались не в порядке? Неужели наследственное заболевание будет без конца передаваться от матери к дочке и внучке? Специалисты давно думали о возможности заменить испорченные гены здоровыми. И нашли способ разом избавиться от всех 37 «старых» митохондриальных генов, заменив цитоплазму донорской. Получив здоровые гены митохондрий, такая семья сможет избавиться от фамильного рока и начать жизнь с чистого листа.

Сейчас существуют две технологии замены митохондриальной ДНК. Одну несколько лет назад разработал в США наш соотечественник, руководитель Центра стволовых клеток и генной терапии Орегонского университета науки и здравоохранения Шухрат Миталипов. Ядро материнской яйцеклетки в этом случае помещают в цитоплазму донорской яйцеклетки, из которой предварительно удалили ядро. Получается «комбинированная» яйцеклетка — в ядре у нее хромосомный набор матери, а в цитоплазме — донорская митохондриальная ДНК. После этого ее оплодотворяют с помощью стандартной процедуры ЭКО.

Вторая технология появилась гораздо раньше. Сейчас ее развивает в Британии профессор неврологии Дуг Тернбулл, который руководит Митохондриальной исследовательской группой в Университете Ньюкасла. В этом случае сначала с помощью ЭКО оплодотворяют две яйцеклетки — родительскую и донорскую. Когда обе находятся на стадии зиготы — диплоидной клетки, содержащей двойной набор хромосом от отца и матери, — клеточное ядро из родительского диплоида переносят в цитоплазму донорского. В результате эмбрион должен получить донорскую митохондриальную ДНК.

Разработчики закона заявляют, что собираются разрешить оба подхода. Но в результате может оказаться, что применять на практике будут технологию из США. «Просто мы дальше продвинулись: испытали наш метод и на мышах, и на обезьянах, и даже на человеческих яйцеклетках, — рассказывает Шухрат Миталипов. — Конечно, нельзя было вырастить из «комбинированных» оплодотворенных человеческих яйцеклеток полноценные эмбрионы: у нас нет разрешения Food and Drug Administration (FDA) проводить клинические испытания на людях. Но нам удалось дорастить полученные эмбрионы до стадии недельного развития и получить линии стволовых клеток. Мы провели на них множество тестов и подтвердили, что они не имеют каких-либо отклонений. Группа из Ньюкасла испытывала свою технологию в основном на мышах, и есть сомнения в том, что метод вообще будет работать на человеческих яйцеклетках». Выяснилось, например, что британский способ не слишком надежен: когда ядро диплоида вынимают из цитоплазмы, митохондрии «залипают» на нем — таковы свойства зиготы. Поэтому в комбинированной клетке может оставаться до 30 процентов «старой» митохондриальной ДНК. Значит, возможность унаследовать болезнь полностью не уничтожена. Метод, разработанный в Орегоне, эффективнее. Если ядро яйцеклетки переносят в донорскую клетку до оплодотворения, в цитоплазме остается менее одного процента «старой» ДНК. Важен и этический момент. По технологии, разрабатываемой в Ньюкасле, трансплантируя хромосомы в цитоплазму, каждый раз приходится уничтожать донорский эмбрион. Если же, как в США, использовать цитоплазму неоплодотворенной яйцеклетки, этой жертвы можно избежать.

Впрочем, британцы скоро освоят премудрости американского подхода. Многие британские клиники, занимающиеся ЭКО, готовы взяться за дело. В желающих пройти лечение, похоже, не будет недостатка. Но лицензию первым получит тот, кто докажет, что в совершенстве владеет технологией. Пока здесь впереди американские ученые. Поэтому еще три года назад, когда в Великобритании только забрезжила вероятность разработки закона о трансплантации цитоплазмы, местные специалисты стали торить дорожку в США. «Многие ведущие британские клиники хотели бы получить лицензию и предлагают нам сотрудничество, — рассказывает Шухрат Миталипов. — Мы также заинтересованы в этом — хотим получить лицензию в Великобритании и провести там клинические испытания. В Великобритании сложилась удачная ситуация: с одной стороны, здесь есть хорошие лаборатории ЭКО, с другой — специальные центры, которые диагностируют и лечат пациентов с митохондриальными мутациями. Такое сочетание очень важно. Чтобы трансплантация митохондриальной ДНК была успешной, нужно тщательно отобрать кандидатов на лечение. Желающих много, но надо выделить тех, для кого замена митохондрий будет действительно эффективной».

Выбрать пациентов сложнее, чем кажется. Например, есть наследственные заболевания, которые могут быть вызваны разными мутациями — или в генах митохондрий, или в генах клеточного ядра, а то и в тех и в других. Клинические симптомы во всех случаях одинаковые. Однако пересадка митохондриальной ДНК может оказаться бесполезной. Значит, сначала надо тщательно проверить, какие мутации вызвали болезнь. Но даже если ее источник нашли в митохондриях, она поначалу может не попасть в «шорт-лист» показаний для трансплантации цитоплазмы. «Например, есть наследственная болезнь, вызывающая слепоту. Пока неизвестно почему, но она поражает только мальчиков после 15 лет, — рассказывает Шухрат Миталипов. — Конечно, на стадии клинических испытаний никто не будет ждать 15 лет, чтобы подтвердить, что технология работает. Поэтому для первых ЭКО от трех родителей, вероятнее всего, выберут семьи с наследственными болезнями, которые проявляются быстро. В любом случае это будут семьи, в которых уже родился ребенок с наследственным недугом». Сейчас ученые знают о митохондриальных болезнях меньше, чем хотелось бы. Считается, что из семи тысяч заболеваний, передающихся по наследству, с мутациями митохондриальной ДНК связаны 200—300. Но каких! Часто их воздействие на организм трудно предсказать, но они способны вызывать слепоту и глухоту, ранние инсульты, эпилепсию, проблемы с почками, мышечную слабость, поражения нервной системы и раннюю смерть. Впрочем, вскоре список может пополниться. «До недавнего времени этим болезням уделяли не так уж много внимания, — говорит Миталипов. — Ведь лечения от них не существовало. Теперь мы впервые получаем такую возможность. Но будем лечить не человека, а клетку, которая станет эмбрионом. И таким образом создадим прецедент».

Дверь в неведомое

Уникальная методика лечения уже вызвала в британском обществе ожесточенные споры. Оппоненты считают, что, разрешая ее применение, законодатели ступают на скользкую дорожку. Несогласные упрекают ученых в том, что те решили заняться евгеникой — селекцией человеческой породы, практиковавшейся в гитлеровском рейхе. Впрочем, похоже, противники нового лечения не нашли поддержки. В 2012 году в его пользу высказался известный Нуффилдский совет по биоэтике, который часто привлекают в подобных случаях в качестве третейского судьи. «Две новые технологии представляют этически приемлемую возможность лечения для семей с митохондриальными заболеваниями», — заявил директор Нуффилдского совета Хью Уитталл, представляя специальный доклад, где тщательнейшим образом были рассмотрены вопросы, связанные с трансплантацией митохондрий. В 2013 году британская Администрация по фертилизации и эмбриологии человека HFEA (Human Fertilisation and Embriology Authority) провела публичные консультации по этому вопросу. Выяснилось, что население Великобритании в целом поддерживает идею ЭКО от трех родителей. Ведь метод поможет справиться с наследственными болезнями, которые раньше были неизлечимы. И это, конечно, весомый аргумент. Можно долго спорить о том, насколько этично вмешательство генетиков в человеческую природу, но лучше вспомнить, какие советы гинекологи сейчас дают женщинам, в семье которых есть наследственные заболевания. «Дородовая диагностика существовала и раньше, — говорит президент Российского общества акушеров-гинекологов академик РАМН Владимир Серов. — Но было только два надежных способа предотвратить недуг у ребенка: не беременеть вовсе или, если анализы клеток из амниотической жидкости подтвердили мутацию, делать аборт».

Конечно, эксперты по биоэтике настаивают на множестве ограничений — они рекомендуют проводить новое лечение строго по показаниям и под неусыпным контролем. Специалисты должны будут очень тщательно подойти к отбору доноров — ими смогут стать только молодые женщины, поскольку митохондриальная ДНК больше всего подвержена возрастным мутациям. «Возможно, нам даже придется типировать митохондриальную ДНК для трансплантации, чтобы избежать осложнений, — рассказывает Шухрат Миталипов. — Нужно будет тщательно наблюдать за развитием эмбриона, брать для анализа клетки плода из амниотической жидкости и многое другое». Однако выводы членов Нуффилдского совета все равно наверняка войдут в анналы: «Предложенное лечение представляет собой форму терапии линии половых клеток, поскольку изменения, появившиеся в результате замены митохондриальной ДНК, будут передаваться потомкам всех девочек, рожденных с помощью этой технологии». Такого действительно не было никогда.

Теперь понимаешь, почему так тщательно нужно продумать все нюансы нового закона. Открытую дверь в неведомое уже вряд ли можно будет захлопнуть. Никто не сомневается: если британские законодатели примут закон о трансплантации митохондриальной ДНК, за Великобританией быстро подтянутся другие страны. «Американская FDA еще не разрешила нам проводить клинические испытания, — говорит Шухрат Миталипов. — Однако пример Великобритании наверняка заставит их действовать быстрее: обидно терять область медицины, в которой у тебя есть приоритет».

Неожиданным игроком на этом поле может стать и Россия. «Сейчас мы начали сотрудничать с Научным центром акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова, — рассказывает Миталипов. — И ведем работу с Медико-генетическим научным центром РАМН. Здесь существуют регистры больных с наследственными заболеваниями, ведется генетическое консультирование. Поверьте: такое есть не во всех странах. Если в России примут соответствующий закон, здесь можно будет быстро внедрить нашу технологию».

Так что через несколько лет мы наверняка увидим детей, рожденных от трех родителей. И, может, со временем мы начнем относиться к трансплантации цитоплазмы как к обычному донорству. Носит же кто-то в своем теле не свою почку. Так почему не подарить чужому ребенку чуточку своих генов. На здоровье...