Танец жизни. Новая наука о том, как клетка становится человеком - Зерницка-Гетц Магдалена

Генетическое тестирование анеуплоидии подразумевает извлечение из эмбриона одной или нескольких клеток. Но если не все клетки человеческого эмбриона идентичны друг другу (как выяснилось в случае мышей), и одни клетки могут иметь больший потенциал развития, чем другие, важно, какие именно клетки берутся для тестирования. Действительно, было доказано, что биопсия эмбриона на ранней стадии снижает вероятность успешного ЭКО у женщин старшего возраста [81].

Но есть и другие проблемы, связанные с биопсией на поздней стадии бластоцисты, когда берутся клетки из трофэктодермы. Все потому, что клетки трофэктодермы не всегда отражают хромосомный состав внутренней клеточной массы, из которой развивается эмбрион [82]. Наши исследования мышиных эмбрионов показали, что, хотя во внутренней клеточной массе аномальные клетки подвергаются уничтожению путем апоптоза, в трофэктодерме подобная «зачистка» не происходит, и аномальные клетки не умирают, а просто замедляют свое деление.

Ситуация еще больше осложняется тем, что результаты тестов могут не совпадать. В исследовании описывается, как в одной лаборатории обнаружили анеуплоидию у одиннадцати эмбрионов, зато в другой такие же хромосомные аномалии были найдены только у одной пятой из этих эмбрионов, и лишь половина эмбрионов имели идентичные хромосомные профили [83]. Другими словами, многие эмбрионы, считающиеся аномальными, в действительности были мозаичными.

Благодаря этим сведениям по крайней мере некоторые клиники ЭКО меняют свою практику. Появились клиники, которые подсаживают мозаичные эмбрионы, если те выглядят нормальными, утверждая, что у эмбрионов есть шанс самостоятельно откорректироваться и развиваться как обычно. В 2017 году команда итальянских ученых сообщила о том, что перенос «аномальных» в плане набора хромосом эмбрионов может привести к здоровой беременности в зависимости от степени мозаичности и анеуплоидии [84].

Обычно мозаичные эмбрионы обнаруживаются в процессе эмбрионального скрининга, и когда в отсутствие другого выбора их решают использовать, больше родителей выигрывают от ЭКО [85]. Отрадно осознавать, что эксперименты моей команды с мышиными эмбрионами, вдохновленные историей моего Саймона, помогли разобраться в том, почему мозаичные эмбрионы могут развиваться нормально.

Диагностика беременности

Биопсия ворсинок хориона, CVS и амниоцентез являются инвазивными тестами и проводятся во второй триместр беременности (например, по нормам британской Национальной службы здравоохранения, диагностика аномалий проводится на восемнадцатой — двадцать первой неделе). Если обнаруживается проблема, перед матерью встает тяжкий выбор [86]. Разрабатываются альтернативные методы диагностики, позволяющие проводить скрининг в первом триместре, когда процедура прерывания беременности более безопасна.

Впервые красные кровяные клетки плода в материнском кровотоке были обнаружены в 1959 году, но только через десятки лет, в 1990 году, их удалось выделить, тем самым обеспечив потенциал их использования в неинвазивной пренатальной диагностике [87]. И лишь недавно, когда мы научились читать весь генетический код отдельной клетки, открылись возможности для пренатального скрининга по образцу материнской крови, что потенциально могло бы покончить с инвазивными методами вроде CVS и амниоцентеза.

Информационная РНК, циркулирующая в крови беременной женщины, уже используется для отслеживания развития тканей плода в третьем триместре [88]. К счастью, дородовый анализ крови, который можно проводить раньше, становится все более надежным и распространенным. В один прекрасный день генетический материал эмбриона, циркулирующий в материнской крови, станет использоваться для выявления проблем на ранних стадиях беременности.

Баланс репродуктологии

Мы все отягощены мнением и точкой зрения, которые могут влиять на то, что мы делаем. Здоровые люди веками проектировали здания, в которых людям с ограниченными возможностями нелегко жить и работать. Мужья веками считали, что если у них не получается иметь детей, то в этом виновата жена, и таких женщин клеймили позором.

Пока с одними членами общества поступали несправедливо из-за количества имеющихся у них X-хромосом, других наказывали за цвет кожи. В 1932 году, отражая расовые предрассудки того времени, Американская служба здравоохранения на базе Института Таскиги приступила к «Исследованию нелеченого сифилиса у чернокожих мужчин города Таскиги»; выяснилось, что триста девяносто девять больных сифилисом не получали никакого лечения — и даже когда в 1947 году стал доступен пенициллин, исследователи не предложили его своим испытуемым [89]. Мне до сих пор трудно в это поверить.

Проблема не в науке, а в культуре. Человеческое общество разнообразно, и мы должны радоваться этому и ценить силу этого качества. Когда в творческом процессе нет разнообразия, все неизбежно заканчивается формированием единственного, ограниченного и искаженного взгляда, тормозящего прогресс. В создании ребенка принимают участие и мужчина, и женщина (по крайней мере, какое-то время), и если мы хотим вывести репродуктологию на новый уровень, обогатить ее большим числом людей и более разнообразным и широким мышлением, нам нужно сбалансировать программу исследований. Когда речь идет об исследователях, необходимо равноправие.

Кто знает, каким бы был наш мир, если бы такие пионеры, как Хильда Мангольд и Розалинд Франклин[24] не умерли трагически в столь молодом возрасте. Заманчиво думать, что репродуктология была бы больше сосредоточена на том, как сделать воспроизводство более легким и комфортным для женщин.

Но все прекрасно понимают, что доживи Мангольд, Франклин и подобные им выдающиеся женщины до старости, вряд ли чаша весов сдвинулась бы от мужского контроля в сторону расширения женских прав и возможностей. Правда в том, что героическое повествование о гениальном ученом, трагически погибшем в молодом возрасте, может пересказываться бесконечно, как в случае Алана Тьюринга, Шринивасы Рамануджана и Блеза Паскаля. Многие талантливые женщины, погибшие прежде, чем реализовать весь свой потенциал, только в последние годы начали выходить из тьмы истории. С Ранней Античности шла борьба за признание вклада женщин в развитие общества. Борьба за то, чтобы женщины пользовались заслуженным уважением и руководили своей репродуктивной судьбой, началась с рождения эмбриологии две тысячи лет назад.

Глава 11

Танец жизни

При выполнении земляных работ для расчистки места под строительство нового музея современного искусства в центре Афин рабочие наткнулись на останки того, что, вероятно, было местом рождения эмбриологии. Проводя эту «эксгумацию» в 1996 году, строительная бригада обнаружила руины одного из первых университетов, Ликея, где Аристотель в IV веке до н. э. читал лекции о великом цикле жизни, от развития в утробе матери до превращения во взрослого и обратно к размножению [1].

Аристотель интересовался всем на свете и писал о физике, химии и космологии. Но больше всего он любил биологию. По некоторым данным, он препарировал и сравнивал анатомическое строение порядка тридцати пяти видов, включая сорокадневный человеческий эмбрион [2]. Исследуя эмбриогенез или, как он называл его, «становление», Аристотель говорил о «душе», но в более современном смысле одушевления жизни путем организации материи или обеспечения эмбриона набором функционирующих органов [3].

В своем труде «О происхождении животных» Аристотель описал то, как один человек порождает другого [4]. С учетом древности своих представлений он необычайно хорошо все понял. Джозеф Нидхэм в книге «История эмбриологии» [5] перечисляет одиннадцать идей Аристотеля в области эмбриологии, включая оспаривание преформизма (учения, утверждавшего, что изначально существует мини-версия полностью сформированного ребенка, который затем просто растет) и поддержку эпигенеза (учения о поэтапном формировании органов). Поскольку я сама увлекаюсь симметрией, мне нравится, что уже тогда Аристотель любил геометризировать животных шестью полюсами и тремя осями [6].