Зачем ученые создали "ребенка трех родителей"
У супружеской пары из Иордании, проживающей в США, долго не было детей. Затем родилась девочка и прожила всего шесть лет, второй ребёнок умер в восемь месяцев. Врачи поставили диагноз: синдром Лея. Это наследственное заболевание передаётся по материнской линии и проявляется обычно в детстве. Симптомы - тошнота, рвота, потеря веса, затем проблемы с психомоторным развитием и со зрением, дрожь конечностей, быстрая утомляемость, головные боли, падение давления и обмороки. Обследование методом магнитно-резонансной томографии показывает поражение мозга, воспаление и некроз в нервных тканях и сосудах. Причина болезни - нарушение энергетического обмена в клетках. Врачи советуют не отчаиваться, принимать витамины, придерживаться низкобелковой диеты, делать гимнастические упражнения, но в целом обещают мало хорошего.
У нарушения энергетического обмена есть причина: мутация в митохондриальном геноме. Митохондрии - клеточные "электростанции", устройства для превращения энергии питательных веществ в универсальный биологический энергоноситель - молекулы АТФ. Они живут внутри наших клеток как полезные бактерии в питательной среде. У них есть собственный геном, они размножаются делением, клетка снабжает их всем необходимым, а они за это обеспечивают её энергией.
Митохондрии - чужие в наших клетках, потомки независимых существ, которые решились связать свою судьбу с нашей. Они происходят от примитивных клеток, которые попали в более крупные и вступили с ними в симбиоз. Исследования даже позволяют сказать, на какие современные микроорганизмы были похожи предки митохондрий.
Митохондрии каждому из нас достаются только от матери - именно те, что содержатся в яйцеклетке. Нравится это нам или нет, от мамы в нас чуть больше, чем от папы. От отца мы получаем 3 миллиарда пар нуклеотидов, от матери - столько же плюс ещё немножко. Размер одного митохондриального генома - 16 569 пар нуклеотидов, и содержится в нём 37 генов. Но гены это важные, поскольку имеют отношение к снабжению клетки энергией. В данном медицинском случае дети рождались неизлечимо больными из-за единственной нуклеотидной замены в гене фермента АТФазы.
Не все митохондрии в одном организме и даже в одной клетке непременно одинаковы, иногда в их геномах бывают различия (это явление называется гетероплазмией). Например, в митохондрии происходит точечная мутация, она продолжает размножаться, и в клетке появляются два вида митохондрий - с мутацией и без. А если из этой клетки развился новый организм, то он унаследует и гетероплазмию. (Кстати, митохондриальная мутация была у Николая II и его брата Георгия Александровича - генетики установили это во время идентификации царских останков). Вот и у женщины, о которой идёт речь, лишь около четверти митохондрий несли вредную мутацию - возможно, поэтому сама она была здоровой.
В XXI веке, естественно, возникает вопрос: а если заменить митохондрии? На самой ранней стадии, когда будущий человек - всего одна клетка, устранить первопричину, и пусть растёт здоровым? Идея красивая, однако манипуляции с митохондриями человеческих зародышей пока что разрешены официально только в Великобритании - с конца 2015 года. Строгости возникли не только из-за абстрактных соображений о недопустимости "игры в Бога". Сомнения вызывала технология под названием "цитоплазматический перенос", опробованная в клинике ещё в 90-е годы прошлого века. Чтобы увеличить вероятность благополучной беременности после экстракорпорального оплодотворения, в материнскую яйцеклетку вводили цитоплазму клетки донора. При этом ребёнок мог унаследовать и донорские митохондрии, что было сочтено этически спорным и небезопасным. Впрочем, некоторые "дети трёх родителей", появившиеся на свет с помощью этого метода и несущие в своих клетках донорскую митохондриальную ДНК помимо родительской, благополучно выросли и дают интервью.
Сейчас для лечения митохондриальных заболеваний предлагают другие технологии. В клинике New Hope Fertility Center (Нью-Йорк), куда обратились супруги из Иордании, им предложили два варианта. При первом яйцеклетку матери и яйцеклетку женщины-донора оплодотворяют спермой отца, затем из донорской яйцеклетки удаляют ядро и пересаживают в неё ядро оплодотворённой яйцеклетки матери. Получается гибридный зародыш: весь ядерный генетический материал от родителей, а цитоплазма и митохондрии только донорские - материнская опасная мутация ребёнку не достанется.
Этот вариант супругам не подошёл: как мусульмане, они были против уничтожения "лишних" зародышей. По той же причине и православные с подозрением относятся к современным репродуктивным технологиям: пока протокол операции включает запланированную гибель зародышей на сколь угодно ранней стадии, это ничем не лучше аборта.
Но можно пойти другим путём - перенести ядерную ДНК из неоплодотворённой материнской яйцеклетки в неоплодотворённую же донорскую и такую гибридную яйцеклетку оплодотворить спермой мужа. Этот нюанс делает операцию допустимой для верующих. Неоплодотворённая яйцеклетка - точно не человек, иначе девушкам и женщинам пришлось бы носить траур каждый месяц.
Религия разрешала, но законы США запрещали, поэтому врачи и пациенты отправились в Мексику. Доктор Джон Чжан, основатель и научный руководитель клиники, считает, что это был правильный выбор и здоровье ребёнка того стоило. А журналисты и комментаторы в соцсетях добавляют, что теперь следует ждать пересмотра ограничений: операция завершилась успехом.
Было получено пять эмбрионов, но лишь один начал развиваться нормально. Его имплантировали будущей матери, и через 37 недель, 6 апреля 2016 года, на свет появился мальчик. Сейчас ему шесть месяцев, никаких признаков болезни нет, и медики решились публично объявить об успехе. Репродуктивный центр попал на страницы New Scientist и в первые строчки новостных лент - все пишут о "ребёнке трёх родителей". Этот мальчик уникален, поскольку у него митохондрии только от донора и совсем нет материнских. Чистый случай.
На самом деле называть донора митохондрий "третьим родителем" не вполне корректно, хотя бы по количественным критериям (вспомним о размерах ядерного и митохондриального геномов). Это явно более отдалённое родство - может быть, подойдёт определение "митохондриальная тётя"? В любом случае, если донорство будет неанонимным, вряд ли кто-то запретит ребёнку любить эту свою родственницу, подарившую ему ген без опечаток и долгую жизнь. А возможно, они совсем не станут общаться или будут встречаться крайне редко, на научно-медицинских юбилеях. Родственные чувства - сложная штука, тут не всё определяется числом общих нуклеотидов.