Журнал New Scientist в своем эксклюзивном материале сообщил о первой успешно проведенной на человеке процедуре переноса ядра от одной яйцеклетки к другой. У ребенка, рожденного в результате такой процедуры, присутствуют гены не только отца и матери, но и митохондриальная ДНК от женщины-донора. Результаты работы еще не опубликованы в научном журнале, медики только планируют представить их на конференции Американского общества репродуктивной медицины в Солт-Лейк-Сити в октябре этого года.
Митохондрии, так называемые «энергетические станции клетки», наследуются только по материнской линии, то есть каждый ребенок получает их от матери. Они имеют собственную ДНК, в которой имеется несколько десятков генов, кодирующих белки или малые РНК. Хотя митохондриальный геном очень небольшой (всего 16569 нуклеотидов), высокий уровень мутаций в этих органеллах и отсутствие половой рекомбинации таких генов ведет к появлению значительного числа наследственных заболеваний, связанных с изменениями в последовательности ДНК митохондрий. Теоретически, передачу детям наследуемых таким образом заболеваний можно исключить, если заменить митохондрии материнской яйцеклетки на митохондрии из яйцеклетки здоровой женщины-донора. Ребенок, рожденный в результате такой процедуры, будет нести генетическую информацию от трех родителей (хотя доля донорской митохондриальной ДНК, конечно, составляет лишь доли процента от родительской ядерной).
Методы переноса митохондрий разрабатываются еще с середины 1980-х годов прошлого века. Первый опробованный на человеке подход - цитоплазматическое донорство - подразумевает инъекцию здоровых митохондрий в яйцеклетку будущей матери вместе с «клеточным соком», то есть цитоплазмой. Цитоплазматическое донорство активно исследовалось американским ученым Жаком Коэном в 90-х годах прошлого века, а в 1997 году в результате проведения такой процедуры родились первые в мире 30 человек . Однако этот подход имеет существенный недостаток. Поскольку митохондрии матери в ходе процедуры не удаляются, а только дополняются здоровыми органеллами, то ребенок несет одновременно и здоровые, и испорченные органеллы. В ходе деления митохондрии распределяются между дочерними клетками случайно, и в некоторых из них может оказаться значительное количество испорченных органелл, что способно привести к развитию болезни.
Более перспективным методом на сегодняшний день является не инъекция митохондрий в яйцеклетку матери, а, наоборот, перенос самогó ядра из яйцеклетки матери в яйцеклетку донора со здоровыми митохондриями (собственное ядро из него предварительно удаляют). Этот метод существует в двух вариантах, которые можно условно назвать британском и американским. В первом случае (pronuclear transplantation, PNT) медики сначала оплодотворяют отцовской спермой две яйцеклетки - будущей матери и донора - а затем переносят ядро одной женщины в безъядерную яйцеклетку другой. Во втором случае (maternal spindle transfer, MST) используются две неоплодотворенные яйцеклетки и хромосомы одной из них переносятся в другую в виде веретена деления. Последний вариант был несколько лет назад опробован на макаках американским ученым советского происхождения Шухратом Миталиповым.
Именно этим подходом сейчас воспользовались медики под руководством Джона Джанга. По сообщению New Scientist, выбор в пользу этого варианта сделали сами родители будущего ребенка на основании своих религиозных убеждений - в отличие от британской версии процедуры, американская не подразумевает манипуляций с оплодотворенными яйцеклетками. Показанием к проведению процедуры стал статус носителя синдрома Лея у матери ребенка. Это редкое, но тяжелое неврологическое заболевание, которое примерно в 20 процентах случаев связано с мутациями именно в митохондриальной ДНК. Два первых ребенка пациентки умерли в результате развития этого заболевания. Третьему, рожденному после процедуры переноса ядра в яйцеклетку донора, сейчас уже пять месяцев. Всего медиками было получено пять эмбрионов, но только один из них выжил и был подсажен матери. По словам ученых, анализ образцов говорит о том, что у ребенка сохранился только один процент испорченных материнских митохондрий, хотя для развития заболевания эта доля должна составлять не менее 18 процентов.
New Scientist подчеркивает, что описываемая процедура митохондриального донорства проводилась в Мексике, так как на данный момент легальный статус подобных операций в США неясен - они не разрешены, но и не запрещены. Первой страной, которая прямо разрешила проводить подобные процедуры и разработала процедуру лицензирования медицинских центров, которые их проводят, стала в прошлом году Великобритания. Подробнее о методе донорства и его легальном статусе можно прочитать .
Александр Ершов
Родители просто счастливы
У пары из Одессы, которой мы помогли стать родителями, не получалось забеременеть около 15 лет, - рассказывает директор клиники репродуктивной медицины "Надія" Валерий Зукин.
Мы разговариваем в клинике репродуктивной медицины, где провели первую в мире успешную процедуру пронуклеарного переноса. Результатом стало рождение у 34-х летней женщины первого в мире малыша "от троих" родителей.
Семейная пара из Одессы, по словам доктора, уже потеряла надежду завести собственного ребенка. Им провели несколько процедур ЭКО, в том числе и в Израильских клиниках репродуктивной медицины, которые считаются лучшими в мире. Врачи только разводили руками и предлагали использовать донорские яйцеклетки, на что пара была не согласна – мечтали о своей крохе, похожей на папу и маму, а не на чужих людей. Причиной бесплодия пациентки была невозможность развития эмбриона до стадии бластоцисты: развитие прекращалось на ранних этапах.
Мы в процессе эксперимента не ставили целью переносить эмбрионы. Когда получили нормальный эмбрион, то встал вопрос, что с ним делать. Родителям объяснили, что до этого никто такого не делал. Когда пара узнала, что у нас все получилось и через девять месяцев появится ребенок, они были счастливы, - рассказывает доктор.
После успешной операции семья окончательно перебралась в Киев. Будущая мама находилась на амбулаторном наблюдении в клинике. Беременность протекала нормально, планово, без эксцессов.
Мы очень тщательно наблюдали будущую мать, исследовали, буквально, как космос, - улыбается врач.
Семья из Одессы на достигнутом останавливаться не собирается: в планах рождение еще одного малыша, тем более что в клинике еще есть замороженные эмбрионы, и шансы достаточно велики.
Что такое ребенок "от троих родителей"
Термин ребенок "от троих родителей" означает, что у новорожденного есть ДНК от троих особ – мамы, папы и донора.
Суть методики в том, что ядро переносится в донорскую цитоплазму. Для этого в лаборатории сначала оплодотворяют сперматозоидами отца две яйцеклетки: матери и донора. Потом из оплодотворенной материнской яйцеклетки достают ядро, в котором и находится основная генетическая информация от обоих родителей. Это ядро вживляют в яйцеклетки донора, заменяя им оригинальное. В этой клетке между ядром и оболочкой остаются донорские митохондрии.
В результате манипуляции была получена "реконструированная" яйцеклетка, которая получила генный набор ДНК матери и отца (около 25 тыс. генов) и цитоплазматическое ДНК от донора (37 генов), то есть, фактически, ребенок рождается от "троих родителей". Это подтвердилось при обследовании плода во время беременности в лабораториях Украины и Германии.
Манипуляцию проводил наш эмбриолог Павел Мазур, а перенос делал медицинский директор клиники Виктор Веселовский, - рассказал Валерий Зукин, - Такая процедура обойдется в 5-20 тыс. долларов.
Но рекомендована она далеко не всем. Чтобы были шансы на успех, будущая мать не должна быть старше 37-38 лет, должны нормально функционировать яичники, чтобы был резерв яйцеклеток, и должно быть медицинское заключение, что забеременеть другим путем женщина не может вообще.
В марте ожидается рождение еще одного такого ребенка: вторая женщина находится сейчас на последних месяцах беременности.
В Мексике все было по-другому
Впервые технологию рождения ребенка с тремя ДНК применили в Мексике в апреле 2016 года в семье иорданцев. Правда, в том случае были задействованы неоплодотворенные яйцеклетки. Операцию проводил в Мексике американский хирург Джон Чан, и страна была выбрана не случайно: в США запрещено проводить операции с применением таких методик.
К доктору Чану обратилась иорданская пара. Два ребенка в семье умерли от синдрома Лея - наследственного заболевания. Необходимость зачатия от трех родителей была обусловлена присутствием отвечающих за развитие болезни генов в материнской митохондриальной ДНК. В ходе операции доктор Чан перенес ДНК митохондрий женщины-донора в яйцеклетку матери, обезопасив ее тем самым от синдрома Лея. Сейчас ребенок жив и никаких признаков смертельного недуга у него нет.
Первой страной, в которой легализировали и утвердили на законодательном уровне методику цитоплазматического переноса еще в 2015 году, была Великобритания, разработки провели в университете Ньюкасла.
Что касается украинского законодательства, то прямого запрета использования данных методик в стране нет, и этого, по словам Валерия Зукина, достаточно, чтобы их применять.
Этот вопрос в Украине пока никто не поднимал, потому что никто не предполагал, что он возникнет, - говорит доктор, - по большому счету, у нас есть законодательная регуляция применения методики. Прежде всего, это приказы МОЗ и отдельные пункты законов Украины.
|
КСТАТИ
Интересные факты о детях "из пробирки"
Первые попытки искусственно оплодотворить женщину, страдающую бесплодием, начались в Великобритании еще в конце XVII века. Но успехом завершился лишь перенос эмбриона в полость матки в 1977 году. Первым ребенком в мире, появившимся из "пробирки", 25 июля 1978 года стала Луиза Браун. В Украине в 1990 году, была проведена первая программа экстракорпорального оплодотворения в Харькове.
В 2010 году врач Роберт Эдвардс получил Нобелевскую премию в области физиологии и медицины за развитие области экстракорпорального оплодотворения. 85-летний ученый получил 10 млн. шведских крон (1,5 млн. долларов).
Ученые из Англии провели наблюдения 3 тысяч женщин, использующих метод искусственного оплодотворения, и сделали вывод, что шанс успешного оплодотворения увеличивается весной и летом. Это связано с тем, что организм женщины в это время становится чувствительнее к гормонам, что регулируют активность половых желез.
Интересный случай произошел с жительницей США Надей Сулейман. В результате двух беременностей с помощью искусственного оплодотворения у нее родилось 14 детей - 6 в первый раз и 8 во второй. После этого было принято решение регламентировать количество подсаживаемых женщинам эмбрионов: до 40 лет можно вводить до двух эмбрионов, после 40 - не более трех.
Вероятность успеха при искусственном оплодотворении выше у тех женщин, в организме которых содержится больше витамина Д.
В Мексике на свет появился первый ребёнок, который безошибочно сможет считать родителями сразу трёх человек, — для его зачатия впервые была использована особая методика.
Сейчас мальчику уже пять месяцев, он, как и все обычные дети, унаследовал ДНК от матери и от отца, а также крошечный кусочек генетического кода от донора. Американские медики (почему американские, расскажем ниже) использовали беспрецедентную методику зачатия для того, чтобы ребёнок не унаследовал генетические заболевания, которые несёт в своих генах его мать из Иордании.
По мнению экспертов, нынешнее достижение знаменует собой начало новой эры в медицине и сможет помочь другим семьям с редкими генетическими заболеваниями. Но в то же время учёные предупреждают, что необходимы тщательные проверки новой и довольно спорной технологии, называемой митохондриальным донорством.
Отметим, что это не первый случай, когда специалисты создают детей, которые в своих клетках несут ДНК сразу от трёх человек. Первый пик использования подобных методик пришёлся на конец 1990-х годов . Но сегодня специалисты имеют на руках совершенно новый и значимый метод.
Поясним, что митохондрии представляют собой крошечные структуры внутри почти каждой клетки организма. Они преобразуют питательные вещества в полезную энергию. У митохондрий есть своя собственная митохондриальная ДНК (мтДНК). Понятно, что эта молекула, как и любые другие, может содержать дефекты, а так как мтДНК передаётся по женской линии, то именно генетические дефекты женщин передаются детям. Так, в случае с иорданской семьёй это было расстройство, называемое синдром Лея , — смертельное заболевание, которое влияет на развитие нервной системы у детей. Семья уже ранее пережила четыре неудачные беременности, а также смерть двух детей - одного в возрасте восьми месяцев, другому ребёнку было шесть лет.
Учёные разработали несколько , чтобы помочь таким семьям. И для проведения одной из них команда исследователей из США отправилась в Мексику, где нет законов, запрещающих использование методик зачатия от трёх людей .
Во время такой процедуры из яйцеклетки матери извлекается ядро и переносится в яйцеклетку женщины-донора, из которой также было удалено ядро. В итоге получается яйцеклетка с ядерной ДНК матери и митохондриальной ДНК донора. Затем яйцеклетка оплодотворяется спермой отца будущего ребёнка.
Зачатие ребенка от трех родителей – технология ЭКО, при которой в формировании клеток будущего эмбриона участвуют клетки трех людей: матери, отца и женщины-донора.Зачем это нужно
Данная процедура позволяет женщинам из группы риска избежать генетических заболеваний у их детей. Речь идет о митохондриальных заболеваниях, которые приводят к мышечной дистрофии, слепоте, остановке сердца и также к летальному исходу. По статистике 1 из 6500 младенцев имеют такого рода отклонения.
При этом будущие дети, рожденные новым методом, навсегда избавятся от дефектных митохондрий, и уже никогда не будут передавать эти заболевания своему потомству.
Технология
Технология была разработана в Университете Ньюкасла. Суть в том, чтобы улучшить качество митохондрии (они отвечают за снабжение клеток энергией). Метохондрии имеют свою ДНК, которая не влияет на внешность и характер младенца. Повреждения в метохондриях приводят к рождению детей с генетическими дефектами. Метохондрию берут от женщины-донора, мать предоставляет свою яйцеклетку, а отец - сперматозоид.
Зачатие происходит в пробирке, а затем клетки будущего ребенка пересаживают в матку непосредственно матери. Таким образом, будущий ребенок будет обладать ДНК донора всего на 0,1 %, но его собственные клетки будут избавлены от некачественных метохондрий.
Стоит отметить, что в середине 2014 года британское Управление по оплодотворению и эмбриологии человека признало данную технологию безопасной. Первые опыты на приматах были проведены в начале 2000-х годов .
Узаконенное зачатие от трех родителей
Великобритания стала первой страной, где зачатие от трех родителей принято на уровне закона. В феврале 2015 года законодатели Великобритании (Палата Общин британского парламента) окончательно одобрили эту технологию как разрешенную в стране. Этому предшествовала обширная дискуссия в обществе и научном сообществе. Но даже после принятия закона остается немало критиков этой технологии и в Великобритании, и в других странах, включая Россию.
Ученые рекомендовали при этом отбирать доноров таким образом, чтобы их митохондриальный геном был в целом похож на митохондриальный геном будущей матери, чтобы избежать сильных изменений в геноме будущего ребенка и будущих поколений. Хотя практически маловероятно, что будущий ребенок будет похож на донора, так как речь идет только об одной десятой процента будущей ДНК.
Предполагается, что в Великобритании данной технологией смогут воспользоваться 150 пар в год и 778 пар в США. И для многих это может стать настоящим спасением. Есть немало британок, которые смогут впервые стать матерью после десятилетий безуспешных попыток. Наконец, ранние выкидыши , которые случаются по причине генетических отклонений, можно предупредить и предотвратить.
Критика
Одним из аргументов скептиков и критиков является возможность негативных последствий такого зачатия, которые будут проявляться у появившегося младенца. В числе этих последствий:
- Более высокие риски заболеваний, в том числе рака.
- Необходимость постоянного врачебного наблюдения, хотя бы в первые год жизни.
Критикуют метод не только скептики и некоторые ученые, но также представители традиционных религий, в том числе Римско-католической, Англиканской и Русской православной церквей. Если религия против вторжения в божественный процесс рождения человека, то научные скептики против вторжения в естественный отбор, который признан защитным механизмом человечества против мутации и прочих несовершенств.
Есть и этический момент, который смущает противников метода. Детей от трех родителей уже окрестили «дизайнерскими детьми».
Британским независимым комитетом рождаемости и эмбриологии было официально одобрено рождение детей от трех родителей. Этот спорный шаг имеет историческую значимость, ведь он был вызван благими побуждениями: это поможет предотвратить митохондриальные заболевания у детей.
Предотвращение смертельных генетических заболеваний
Первые дети от трех родителей появятся на свет уже в конце 2017 года. С биологической точки зрения у новорожденного будет две мамы и одни папа. Технологию стали разрабатывать в связи с повышением числа генетических аномалий у детей, рожденных от больных матерей. Многие британские семьи уже потеряли потомство от неизлечимых митохондриальных заболеваний. При этих недугах нарушаются функции мозга, ослабевают внутренние системы организма, развивается порок сердца и прочее. Вызваны подобные генетические отклонения ослаблением части клеточной структуры, отвечающей за энергообмен.
Недуг передается только по материнской линии
Ученые отмечают, что подобные генетические отклонения передаются только по материнской линии, поэтому стали разрабатывать метод, согласно которому плод имеет возможность развиваться из трех клеток: спермы отца, яйцеклетки матери, а также донорской (здоровой) яйцеклетки. В результате ребенок получает небольшое количество клеток ДНК от донора. Сразу оговоримся, что эта процедура является законной и этичной с научной точки зрения.
Решение исторической важности
Свое мнение по этому поводу уже успела выразить Салли Чешир, председатель Управления по оплодотворению и эмбриологии: «Перед вами решение исторической важности. Перед учеными, проводящими работу в сфере эмбриологии, долгий путь, который не приемлет ошибок. Необходимо методично, но постепенно развивать это направление. Я уверена, что многие родители останутся довольны нашим сегодняшним решением».
У этого метода сразу появились противники
Некоторые ученые все же достаточно прохладно восприняли грядущие изменения. По их мнению, новый метод может широко распахнуть двери для генной инженерии, которая на сегодняшний день остается под запретом. Противники опасаются, что если метод зачатия от трех родителей будет широко использоваться, не за горами официально разрешение на рождение «генетически модифицированных» детей.
Чтобы получить разрешение на применение донорской яйцеклетки, будущие родители должны получить разрешение в Управлении по оплодотворению и эмбриологии. Эта же структура должна одобрить конкретную клинику, в которой будет произведена пересадка. И только после того, как все необходимые разрешения будут получены, может осуществиться сама процедура. Официально метод зачатия от трех родителей разрешен только в тех случаях, когда высок риск развития митохондриального заболевания у будущего ребенка. С наступлением нового года клиники уже могут обращаться в соответствующую структуру для получения лицензии на проведение процедуры.
Обязательства по поддержке
Планируется, что ежегодно помощь в виде донорской яйцеклетки будет оказана 25 семейным парам. Вот что говорит профессор Мэри Герберт, сотрудница перинатального центра Ньюкасла: «Отрадно, что многие годы исследований в этой области могут, наконец, быть применимыми на практике. Мы помогаем семьям, чьи дети пострадали от этих смертельных заболеваний. В настоящее время наука далеко продвинулась в сфере клинических методов лечения. Однако нам нужны доноры, которые готовы пожертвовать своими яйцеклетками для благих целей. Это поможет предотвратить передачу женщинами генетических заболеваний своим наследникам».
Будет обеспечено долгосрочное наблюдение за детьми
Как это работает?
Митохондриальная болезнь вызвана дефектами митохондрий, крошечных клеточных структур, которые преобразуют питательные вещества в теле в энергию. Один из каждых 4300 детей рождается с тяжелыми отклонениями, вызывающими мышечную слабость, глухоту, судороги, печеночную недостаточность, болезни сердца, неспособность к обучению, диабет первого типа и прочие недуги. Совокупность сразу нескольких перечисленных симптомов нередко приводит к смерти ребенка. Целью процедуры является получение здоровых митохондрий от донора. Однако эти клетки имеют свою собственную ДНК. В результате плод вбирает в себя генетическую информацию сразу от трех человек. Что касается наследования физических и личностных качеств, то они будут передаваться от биологических родителей.
Первый опыт
Великобритания не будет первой в мире страной, где появятся на свет дети от трех родителей. Ранее одной американской паре была оказана подобная услуга в специализированной клинике Мексики, в результате чего весной 2016 года на свет появился здоровый младенец.
