Журнал New Scientist у своєму ексклюзивному матеріалі повідомив про першу успішно проведену на людині процедуру перенесення ядра від однієї яйцеклітини до іншої. У дитини, народженої в результаті такої процедури, є гени не тільки батька і матері, але й мітохондріальна ДНК від жінки-донора. Результати роботи ще не опубліковані у науковому журналі, медики лише планують представити їх на конференції Американського товариства репродуктивної медицини у Солт-Лейк-Сіті у жовтні цього року.
Мітохондрії, так звані «енергетичні станції клітини», успадковуються лише по материнській лінії, тобто кожна дитина отримує їх від матері. Вони мають власну ДНК, в якій є кілька десятків генів, що кодують білки або малі РНК. Хоча мітохондріальний геном дуже невеликий (всього 16569 нуклеотидів), високий рівень мутацій у цих органелах та відсутність статевої рекомбінації таких генів веде до появи значної кількості спадкових захворювань, пов'язаних із змінами у послідовності ДНК мітохондрій. Теоретично, передачу дітям успадкованих таким чином захворювань можна виключити, якщо замінити мітохондрії материнської яйцеклітини на мітохондрії із яйцеклітини здорової жінки-донора. Дитина, народжена внаслідок такої процедури, нестиме генетичну інформацію від трьох батьків (хоча частка донорської мітохондріальної ДНК, звичайно, становить лише частки відсотка від батьківської ядерної).
Методи перенесення мітохондрій розробляються ще з середини 1980-х років минулого століття. Перший випробуваний на людині підхід – цитоплазматичне донорство – передбачає ін'єкцію здорових мітохондрій у яйцеклітину майбутньої матері разом із «клітинним соком», тобто цитоплазмою. Цитоплазматичне донорство активно досліджувалося американським ученим Жаком Коеном у 90-х роках минулого століття, а 1997 року в результаті проведення такої процедури народилися перші у світі 30 осіб. Однак цей підхід має суттєвий недолік. Оскільки мітохондрії матері в ході процедури не видаляються, а лише доповнюються здоровими органелами, то дитина несе одночасно здорові та зіпсовані органели. У ході розподілу мітохондрії розподіляються між дочірніми клітинами випадково, і в деяких з них може виявитися значна кількість зіпсованих органел, що може призвести до розвитку хвороби.
Більш перспективним методом на сьогоднішній день є не ін'єкція мітохондрій в яйцеклітину матері, а, навпаки, перенесення самого ядра з яйцеклітини матері в яйцеклітину донора зі здоровими мітохондріями (власне ядро з нього попередньо видаляють). Цей метод існує у двох варіантах, які можна умовно назвати британською та американською. У першому випадку (pronuclear transplantation, PNT) медики спочатку запліднюють батьківською спермою дві яйцеклітини - майбутню матір та донора - а потім переносять ядро однієї жінки в без'ядерну яйцеклітину іншої. У другому випадку (maternal spindle transfer, MST) використовуються дві незапліднені яйцеклітини і хромосоми однієї з них переносяться до іншої у вигляді веретена поділу. Останній варіант був кілька років тому випробуваний на макаках американським вченим радянського походження Шухратом Міталіповим.
Саме цим підходом зараз скористалися медики під проводом Джона Джанга. За повідомленням New Scientist, вибір на користь цього варіанта зробили самі батьки майбутньої дитини на підставі своїх релігійних переконань - на відміну від британської версії процедури, американська не має на увазі маніпуляцій із заплідненими яйцеклітинами. Показанням до проведення процедури став статус носія синдрому Лея матері дитини. Це рідкісне, але важке неврологічне захворювання, яке приблизно у 20 відсотках випадків пов'язане з мутаціями саме у мітохондріальній ДНК. Дві перші дитини пацієнтки померли внаслідок розвитку цього захворювання. Третьому, народженому після процедури перенесення ядра в яйцеклітину донора, зараз уже п'ять місяців. Усього медиками було отримано п'ять ембріонів, але лише один із них вижив і був підсаджений матері. За словами вчених, аналіз зразків говорить про те, що у дитини зберігся лише один відсоток зіпсованих материнських мітохондрій, хоча для розвитку захворювання ця частка має становити не менше ніж 18 відсотків.
New Scientist підкреслює, що процедура мітохондріального донорства, що описується, проводилася в Мексиці, оскільки на даний момент легальний статус подібних операцій в США неясен - вони не дозволені, але і не заборонені. Першою країною, яка прямо дозволила проводити подібні процедури та розробила процедуру ліцензування медичних центрів, які їх проводять, стала торік Великобританія. Докладніше про метод донорства та його легальний статус можна прочитати.
Олександр Єршов
Батьки просто щасливі
Пару з Одеси, якою ми допомогли стати батьками, не виходило завагітніти близько 15 років, - розповідає директор клініки репродуктивної медицини "Надія" Валерій Зукін.
Ми розмовляємо у клініці репродуктивної медицини, де провели першу у світі успішну процедуру пронуклеарного перенесення. Результатом стало народження у 34-річної жінки першого у світі малюка "від трьох" батьків.
Сімейна пара з Одеси, за словами лікаря, вже втратила надію завести власну дитину. Ним провели кілька процедур ЕКЗ, у тому числі й в Ізраїльських клініках репродуктивної медицини, які вважаються найкращими у світі. Лікарі тільки розводили руками і пропонували використовувати донорські яйцеклітини, на що пара була не згодна - мріяли про свою дитину, схожу на тата і маму, а не на чужих людей. Причиною безплідності пацієнтки була неможливість розвитку ембріона до стадії бластоцисти: розвиток припинявся на ранніх етапах.
Ми в процесі експерименту не ставили за мету переносити ембріони. Коли отримали нормальний ембріон, то постало питання, що з ним робити. Батькам пояснили, що раніше ніхто такого не робив. Коли пара дізналася, що у нас все вийшло і за дев'ять місяців з'явиться дитина, вони були щасливі, - розповідає лікар.
Після успішної операції родина остаточно перебралася до Києва. Майбутня мамаперебувала на амбулаторному спостереженні у клініці. Вагітність протікала нормально, планово, без ексцесів.
Ми дуже ретельно спостерігали майбутню матір, досліджували буквально як космос, - усміхається лікар.
Сім'я з Одеси на досягнутому зупинятись не збирається: у планах народження ще одного малюка, тим більше, що в клініці ще є заморожені ембріони, і шанси досить великі.
Що таке дитина "від трьох батьків"
Термін дитина "від трьох батьків" означає, що у новонародженого є ДНК від трьох осіб - мами, тата та донора.
Суть методики полягає в тому, що ядро переноситься в донорську цитоплазму. Для цього в лабораторії спочатку запліднюють сперматозоїдами батька дві яйцеклітини: матері та донора. Потім із заплідненої материнської яйцеклітини дістають ядро, в якому і знаходиться головна генетична інформація від обох батьків. Це ядро імплантують в яйцеклітини донора, замінюючи їм оригінальне. У цій клітині між ядром та оболонкою залишаються донорські мітохондрії.
В результаті маніпуляції було отримано "реконструйовану" яйцеклітину, яка отримала генний набір ДНК матері та батька (близько 25 тис. генів) та цитоплазматичну ДНК від донора (37 генів), тобто, фактично, дитина народжується від "трьох батьків". Це підтвердилося під час обстеження плоду під час вагітності у лабораторіях України та Німеччини.
Маніпуляцію проводив наш ембріолог Павло Мазур, а перенесення робив медичний директор клініки Віктор Веселовський, - розповів Валерій Зукін, - Така процедура коштуватиме 5-20 тис. доларів.
Але вона рекомендована далеко не всім. Щоб були шанси на успіх, майбутня мати не повинна бути старшою за 37-38 років, повинні нормально функціонувати яєчники, щоб був резерв яйцеклітин, і має бути медичний висновок, що завагітніти іншим шляхом жінка не може взагалі.
У березні очікується народження ще однієї такої дитини: друга жінка перебуває зараз на останніх місяцяхвагітності.
У Мексиці все було інакше
Вперше технологію народження дитини з трьома ДНК застосували у Мексиці у квітні 2016 року у сім'ї йорданців. Щоправда, тоді були задіяні незапліднені яйцеклітини. Операцію проводив у Мексиці американський хірург Джон Чан, і країну було обрано не випадково: у США заборонено проводити операції із застосуванням таких методик.
До доктора Чана звернулася йорданська пара. Дві дитини в сім'ї померли від синдрому Лея – спадкового захворювання. Необхідність зачаття від трьох батьків була зумовлена присутністю відповідальних за розвиток хвороби генів у материнській мітохондріальній ДНК. У ході операції доктор Чан переніс ДНК мітохондрій жінки-донора в яйцеклітину матері, убезпечивши її тим самим від синдрому Лея. Зараз дитина жива і жодних ознак смертельної недуги у неї немає.
Першою країною, в якій легалізували та затвердили на законодавчому рівні методику цитоплазматичного перенесення ще у 2015 році, була Великобританія, розробки провели в університеті Ньюкасла.
Щодо українського законодавства, то прямої заборони використання цих методик у країні немає, і цього, за словами Валерія Зукіна, достатньо, щоб їх застосовувати.
Це питання в Україні поки що ніхто не порушував, бо ніхто не припускав, що воно виникне, - каже лікар, - за великим рахунком, у нас є законодавче регулювання застосування методики. Насамперед, це накази МОЗ та окремі пункти законів України.
|
ДО РЕЧІ
Цікаві факти про дітей "з пробірки"
Перші спроби штучно запліднити жінку, яка страждає на безпліддя, почалися у Великобританії ще наприкінці XVII століття. Але успіхом завершилося лише перенесення ембріона в порожнину матки 1977 року. Першою дитиною у світі, що з'явилася з "пробірки", 25 липня 1978 стала Луїза Браун. В Україні у 1990 році було проведено першу програму екстракорпорального запліднення у Харкові.
У 2010 році лікар Роберт Едвардс отримав Нобелівську преміюу галузі фізіології та медицини за розвиток галузі екстракорпорального запліднення. 85-річний учений отримав 10 млн шведських крон (1,5 млн доларів).
Вчені з Англії провели спостереження 3 тисяч жінок, які використовують метод штучного запліднення, і зробили висновок, що шанс успішного запліднення збільшується навесні та влітку. Це пов'язано з тим, що організм жінки в цей час стає чутливішим до гормонів, що регулюють активність статевих залоз.
Цікавий випадок стався із мешканкою США Надією Сулейман. В результаті двох вагітностей за допомогою штучного запліднення у неї народилося 14 дітей – 6 уперше та 8 у другий. Після цього було прийнято рішення регламентувати кількість ембріонів, що підсаджуються жінкам: до 40 років можна вводити до двох ембріонів, після 40 - не більше трьох.
Імовірність успіху при штучному заплідненні вища у тих жінок, в організмі яких міститься більше вітаміну Д.
У Мексиці на світ з'явилася перша дитина, яка безпомилково зможе вважати батьками одразу трьох осіб, — для її зачаття вперше було використано особливу методику.
Зараз хлопчику вже п'ять місяців, він, як і всі звичайні діти, успадкував ДНК від матері та батька, а також крихітний шматочок генетичного коду від донора. Американські медики (чому американські, розповімо нижче) використовували безпрецедентну методику зачаття для того, щоб дитина не успадкувала генетичні захворювання, які несе у своїх генах його мати з Йорданії.
На думку експертів, нинішнє досягнення знаменує початок нової ери в медицині і зможе допомогти іншим сім'ям з рідкісними генетичними захворюваннями. Але в той же час вчені попереджають, що необхідні ретельні перевірки нової та досить спірної технології, яка називається мітохондріальним донорством.
Зазначимо, що це не перший випадок, коли фахівці створюють дітей, які у своїх клітинах несуть ДНК одразу від трьох людей. Перший пік використання подібних методик припав на кінець 1990-х років. Але сьогодні фахівці мають на руках абсолютно новий та значущий метод.
Пояснимо, що мітохондрії є крихітними структурами всередині майже кожної клітини організму. Вони перетворюють поживні речовини на корисну енергію. Мітохондрії мають свою власну мітохондріальну ДНК (мтДНК). Зрозуміло, що ця молекула, як і будь-які інші, може містити дефекти, оскільки мтДНК передається по жіночій лінії, то саме генетичні дефекти жінок передаються дітям. Так, у випадку з йорданською сім'єю це був розлад, званий синдром Лея, — смертельне захворювання, яке впливає на розвиток нервової системи у дітей. Сім'я вже раніше пережила чотири невдалі вагітності, а також смерть двох дітей – одного у віці восьми місяців, іншій дитині було шість років.
Вчені розробили кілька, щоб допомогти таким сім'ям. І для проведення однієї з них команда дослідників із США вирушила до Мексики, де немає законів, які забороняють використання методик зачаття від трьох людей.
Під час такої процедури з яйцеклітини матері витягується ядро і переноситься до яйцеклітини жінки-донора, з якої також було видалено ядро. У результаті виходить яйцеклітина з ядерної ДНК матері та мітохондріальної ДНК донора. Потім яйцеклітина запліднюється спермою батька майбутньої дитини.
Зачаття дитини від трьох батьків– технологія ЕКО, за якої у формуванні клітин майбутнього ембріона беруть участь клітини трьох людей: матері, батька та жінки-донора.Навіщо це потрібно
Ця процедура дозволяє жінкам із групи ризику уникнути генетичних захворювань у дітей. Йдеться про мітохондріальні захворювання, які призводять до м'язової дистрофії, сліпоти, зупинки серця і також до смерті. За статистикою 1 з 6500 немовлят мають такі відхилення.
При цьому майбутні діти, народжені новим методом, назавжди позбудуться дефектних мітохондрій, і вже ніколи не передаватимуть ці захворювання своєму потомству.
Технологія
Технологію було розроблено в Університеті Ньюкасла. Суть у тому, щоб покращити якість мітохондрії (вони відповідають за постачання клітин енергією). Метохондрії мають свою ДНК, яка не впливає на зовнішність та характер немовляти. Ушкодження в метохондріях призводять до народження дітей із генетичними дефектами. Метохондрію беруть від жінки-донора, мати надає свою яйцеклітину, а батько – сперматозоїд.
Зачаття відбувається у пробірці, а потім клітини майбутньої дитини пересаджують у матку безпосередньо матері. Таким чином, майбутня дитина володітиме ДНК донора всього на 0,1%, але її власні клітини будуть позбавлені неякісних метохондрій.
Варто відмітити що у середині 2014 рокубританське Управління з запліднення та ембріології людини визнало цю технологію безпечною. Перші досліди на приматах було проведено на початку 2000-х років.
Узаконене зачаття від трьох батьків
Великобританія стала першою країною, де зачаття трьох батьків прийнято лише на рівні закону. У лютому 2015року законодавці Великобританії (Палата громад британського парламенту) остаточно схвалили цю технологію як дозволену в країні. Цьому передувала велика дискусія у суспільстві та науковому співтоваристві. Але навіть після ухвалення закону залишається чимало критиків цієї технології і у Великій Британії, і в інших країнах, включаючи Росію.
Вчені рекомендували при цьому відбирати донорів таким чином, щоб їхній мітохондріальний геном був загалом схожий на мітохондріальний геном майбутньої матері, щоб уникнути сильних змін у геномі майбутньої дитини та майбутніх поколінь. Хоча практично малоймовірно, що майбутня дитина буде схожа на донора, оскільки йдеться лише про одну десяту відсотка майбутньої ДНК.
Передбачається, що у Великій Британії даною технологією зможуть скористатися 150 пар на рік та 778 пар у США. І для багатьох це може стати справжнім порятунком. Є чимало британок, які вперше зможуть стати матір'ю після десятиліть безуспішних спроб. Нарешті, ранні викидні, які трапляються через генетичні відхилення, можна попередити і запобігти.
Критика
Одним з аргументів скептиків і критиків є можливість негативних наслідків такого зачаття, які будуть проявлятися у немовляти. Серед цих наслідків:
- Вищі ризики захворювань, у тому числі раку.
- Необхідність постійного лікарського спостереження хоча б у перші рік життя.
Критикують метод не лише скептики та деякі вчені, але також представники традиційних релігій, у тому числі Римсько-католицької, Англіканської та Російської православної церков. Якщо релігія проти вторгнення в божественний процес народження людини, то наукові скептики проти вторгнення в природний відбір, визнаний захисним механізмом людства проти мутації та інших недосконалостей.
Є й етичний момент, який бентежить супротивників методу. Дітей від трьох батьків уже назвали «дизайнерськими дітьми».
Британським незалежним комітетом народжуваності та ембріології було офіційно схвалено народження дітей від трьох батьків. Цей спірний крок має історичну значущість, адже він був викликаний добрими спонуканнями: це допоможе запобігти мітохондріальним захворюванням у дітей.
Запобігання смертельним генетичним захворюванням
Перші діти від трьох батьків з'являться на світ уже наприкінці 2017 року. З біологічної точки зору у новонародженого буде дві мами та одні тато. Технологію почали розробляти у зв'язку з підвищенням числа генетичних аномалій у дітей, народжених від хворих матерів. Багато британських родин вже втратили потомство від невиліковних мітохондріальних захворювань. При цих недугах порушуються функції мозку, слабшають внутрішні системиорганізму, розвивається порок серця та інше. Викликано подібні генетичні відхилення ослабленням частини клітинної структури, що відповідає за енергообмін. 
Недуга передається лише по материнській лінії
Вчені відзначають, що подібні генетичні відхилення передаються лише по материнській лінії, тому почали розробляти метод, згідно з яким плід має можливість розвиватися із трьох клітин: сперми батька, яйцеклітини матері, а також донорської (здорової) яйцеклітини. В результаті дитина одержує невелику кількість клітин ДНК від донора. Відразу обмовимося, що ця процедура є законною та етичною з наукового погляду. 
Вирішення історичної важливості
Свою думку з цього приводу вже встигла висловити Саллі Чешир, голова Управління із запліднення та ембріології: «Перед вами вирішення історичної ваги. Перед вченими, які проводять роботу у сфері ембріології, довгий шлях, який не приймає помилок. Необхідно методично, але поступово розвивати цей напрямок. Я впевнена, що багато батьків залишаться задоволеними нашим сьогоднішнім рішенням». 
У цього методу одразу з'явилися противники
Деякі вчені все ж таки досить прохолодно сприйняли майбутні зміни. На їхню думку, новий методможе широко відчинити двері для генної інженерії, яка на сьогоднішній день залишається під забороною. Противники побоюються, що якщо метод зачаття від трьох батьків широко використовуватиметься, не за горами офіційний дозвіл на народження «генетично модифікованих» дітей.
Щоб отримати дозвіл на застосування донорської яйцеклітини, майбутні батьки повинні отримати дозвіл в Управлінні з запліднення та ембріології. Ця ж структура повинна схвалити конкретну клініку, в якій буде здійснено пересадку. І лише після того, як усі необхідні дозволи будуть отримані, може здійснитися сама процедура. Офіційно метод зачаття від трьох батьків дозволено лише у випадках, коли високий ризик розвитку мітохондріального захворювання в майбутньої дитини. З настанням нового року клініки вже можуть звертатись до відповідної структури для отримання ліцензії на проведення процедури. 
Зобов'язання щодо підтримки
Планується, що щорічно допомогу у вигляді донорської яйцеклітини буде надано 25 сімейним парам. Ось що говорить професор Мері Герберт, співробітниця перинатального центру Ньюкасла: «Втішно, що багато років досліджень у цій галузі можуть, нарешті, бути застосовними на практиці. Ми допомагаємо сім'ям, чиї діти постраждали від смертельних захворювань. Нині наука далеко просунулась у сфері клінічних методів лікування. Однак нам потрібні донори, які готові пожертвувати своїми яйцеклітинами для благих цілей. Це допоможе запобігти передачі жінок генетичних захворювань своїм спадкоємцям». 
Буде забезпечено довгострокове спостереження за дітьми
Як це працює?
Мітохондріальна хвороба спричинена дефектами мітохондрій, крихітних клітинних структур, які перетворюють поживні речовини в тілі на енергію. Один із кожних 4300 дітей народжується з важкими відхиленнями, що викликають м'язову слабкість, глухоту, судоми, печінкову недостатність, хвороби серця, нездатність до навчання, діабет першого типу та інші недуги. Сукупність відразу кількох перелічених симптомів нерідко призводить до загибелі дитини. Метою процедури є отримання здорових мітохондрій від донора. Однак ці клітини мають власну ДНК. У результаті плід вбирає генетичну інформацію відразу від трьох осіб. Щодо успадкування фізичних та особистісних якостей, то вони будуть передаватися від біологічних батьків.
Перший досвід
Великобританія не буде першою у світі країною, де з'являться на світ діти від трьох батьків. Раніше одній американській парі було надано подібну послугу в спеціалізованій клініці Мексики, внаслідок чого навесні 2016 року на світ з'явилося здорове немовля.
