Вечером 27 сентября 2016 года американское издание New Scientist сообщило о том, что пять месяцев назад, в мае, в Мексике родился ребенок с тремя биологическими родителями. Мальчик несет в себе 3 ДНК: отца, матери и митохондриальную ДНК третьего лица - женщины-донора.
Одним из наиболее революционных открытий XX века стало изобретение метода экстракорпорального оплодотворения (от лат. extra - снаружи, вне и лат. corpus - тело, то есть оплодотворение вне тела, сокр. ЭКО). Во время ЭКО яйцеклетку извлекают из организма женщины и оплодотворяют искусственно в условиях «in vitro» («в пробирке»), полученный эмбрион содержат в условиях инкубатора, где он развивается в течение 2-5 дней, после чего эмбрион переносят в полость матки для дальнейшего развития. ЭКО успешно применяется в семьях, не способных зачать естественным путем; однако в том случае, когда женское бесплодие вызвано повреждением митохондрий, процедура не рекомендуется. В 1996 году американские медики в дополнение к ЭКО предложили метод цитоплазматической замены; его особенностью является пересадка цитоплазмы из клеток женщины-донора в яйцеклетку матери. Таким образом будущий ребенок получает набор митохондриальных ДНК (мтДНК) из третьего источника. При помощи данной методики в 1997 году на свет появилось около 30 детей, но гораздо больше опытов оканчивалось неудачей. Поэтому процедура все еще вызывает бурное обсуждение в сфере биоэтики и лишь в Великобритании. Тем временем в Мексике, где законов, регулирующих методики искусственного оплодотворения человека, не так много, ученые успели осуществить эксперимент по искусственному оплодотворению яйцеклетки человека с использованием принципиально другой механики. Семейная пара из Иордании пыталась завести детей более 10 лет. Женщина пережила четыре выкидыша, после чего у нее родилась дочь. Девочка страдала генетическим заболеванием - синдромом Лея, причиной которого стала мутация генов матери, связанных с работой митохондрий. Ребенок погиб в возрасте шести лет. Следующий ребенок, родившийся у пары, не дожил до восьми месяцев из-за той же болезни. Тогда пара приняла решение попытаться зачать ребенка по методике, которая специально разрабатывалась для того, чтобы не дать генетическим отклонениям в митохондриях матери передаться детям. Эксперимент удался: мальчик родился здоровым. Исследование его митохондрий показало, что от матери он унаследовал 1−2% митохондрий с мутацией, но эти мутировавшие органеллы не спровоцировали развитие болезни.
Митохондрии - это единственные органеллы клеток человеческого организма, имеющие собственную ДНК (мтДНК). Она содержит всего 37 генов, но мутации в них приводят к очень серьезным отклонениям в работе всего организма. Суть методики заключается в том, что в оплодотворении участвуют две яйцеклетки. Сперматозоид оплодотворяет первую из них (материнскую), а через очень короткое время (порядка 8 часов) начавшее делиться ядро, содержащее ДНК матери и отца, пересаживают в заранее лишенную ядра яйцеклетку третьего донора. Соответственно, здоровые митохондрии, находящиеся в цитоплазме донорской яйцеклетки, передаются будущему ребенку вместо оставшихся в изначальной яйцеклетке материнских. Специалист по экстракорпоральному оплодотворению из Нью-Йорка Джон Чжан (John Zhang), осуществивший процедуру, несколько изменил порядок действий . Он извлек содержимое ядра материнской яйцеклетки и пересадил в заранее подготовленное ядро донорской яйцеклетки, которая затем была искусственно оплодотворена. Такая техника позволила полностью избежать переноса материнских митохондрий.
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
Совсем недавно ученые говорили о возможности создать ребенка с ДНК от трех родителей (двух женщин и одного мужчины) и вот уже в журнале New Scientist появилась новость о рождении такого необычного малыша.
На данный момент ребенку уже 5 месяцев, родился он в Мексике от родителей – мусульман. На протяжении всей беременности и до настоящего времени команда специалистов из США следит за состоянием малыша. По закону проводить исследования с донорскими ДНК и исправлять генетические мутации разрешено только в Великобритании, в других странах продолжаются горячие споры о том, имеет ли право человек вмешиваться в такие процессы.
Генетическая мать уникального ребенка является носителем редкого наследственного заболевания – синдрома Лея , который поражает ЦНС и в большинстве случаев приводит к смерти уже через несколько поле лет после начала болезни, особенно прогрессирование болезни опасно для детей до 3 лет. Женщина уже рожала двух детей, но болезнь поразила обоих её малышей – первый ребенок дожил до 8 лет, второй не дожил и до 1 года.
Чтобы родить здорового малыша супружеская пара решила обратиться к доктору Джону Чжану, который работает с техникой «ребенок от 3 родителей», позволяющей предотвратит различные наследственные болезни.
По теории исправить дефекты в генах можно несколькими методами, но в данном случае доктор Чжан принял решение использовать метод веретенообразного ядерного переноса, поскольку религиозные убеждения родителей не позволяли разрушать эмбрион, который используются в других способах. Метод заключается в том, что ядро из материнской яйцеклетки переносится в донорскую яйцеклетку, из которой предварительно удаляется собственное ядро, и после этого оплодотворяется спермой отца. Всего доктор Чжан создал 5 эмбрионов, но только 1 из них развивался нормально, именно он и стал в будущем младенцем Абрагимом.
Все процедуры были проведены в Мексике, так как по законам США такие манипуляции проводить запрещено. Новорожденный малыш мусульманской пары с ДНК от 3 родителей является не первым в мире. Подобные опыты проводились в 90-х годах в США, но из-за развития генетических дефектов у детей эксперименты запретили.
Стоит отметить, что доктор Чжан также не может дать гарантии, что в будущем у Абрагима не возникнет каких-либо отклонений.
Доктор Чжан с коллегами исследовал состояние Абрагима, а также проверил ДНК ребенка и установил, что процент мутаций в них меньше 1%, что означает, что вероятность развития серьезных заболеваний крайне низкая. Но все же коллеги доктора Чжана уверены, что рано заявлять об успехе метода, нужно провести еще несколько подобных экспериментов и пронаблюдать за развитием других детей с ДНК от 3 родителей.
Но повторные эксперименты подобного характера могут и не повториться, так как в мире продолжаются этические и научные дискуссии по поводу манипуляций с генами. Некоторые критики заявили, что ученые претендуют на роль Бога, проводя подобные исследования, и даже сравнивают ученых с нацистами, которые пытались создать «идеального человека».
В свою очередь, ученые, работающие с ДНК, заявляют, что их опыты не имеют ничего общего ни с клонированием, ни с селекцией по отношению к человеку. Основной целью их работы является отнюдь не создание сверхчеловека с определенными способностями или возможностями, а рождение здорового ребенка. С новой методикой «Ребенок от 3 родителей» радость материнства смогут испытать десятки тысяч женщин, а новорожденные будут спасены от серьезных патологий и заболеваний.
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.