На проходившей в прошлые пятницу и субботу в Лондоне конференции по нейромышечным заболеваниям группа учёных из Университета Ньюкасла представила доклад о создании человеческого эмбриона, у которого трое родителей — две матери и один отец. Представитель университета подтвердила эти сообщения. Биологи под руководством профессора Дауга Турнбула создали десять таких эмбрионов и наблюдали за их развитием в течение пяти дней. По их словам, зародыши развивались без каких-либо аномалий (смотрите уточнение), однако через пять дней их пришлось уничтожить: британское законодательство не разрешает научных экспериментов с эмбрионами старше шести суток.
Подробности работы пока неизвестны, поскольку результаты ещё не опубликованы, однако основные её моменты были представлены на конференции. В создании каждого гибридного эмбриона участвовали один сперматозоид и две яйцеклетки. Яйцеклетки учёные взяли из донорского материала, забракованного специалистами по оплодотворению в пробирке. Происхождение мужского генетического материала не уточняется.
Учёные, сумевшие создать 10 человеческих эмбрионов, «имеющих двух матерей и одного отца», заявили, что сообщени об их успехе было неточным. Как сообщил в интервью Nature сотрудник исследовательской группы Патрик Чиннери, пересадки ядра оплодотворённой яйцеклетки в неоплодотворённую яйцеклетку со здоровыми митохондриями на самом деле не было.
Он уточнил, что для эксперимента использовались только ненормальные оплодотворённые яйцеклетки, то есть эмбрионы, при этом яйцеклетка, в которую происходила пересадка ядерного генетического материала, также была перед этим оплодотворена и находилась в стадии зиготы, из неё удалялось уже оплодотворённое ядро.
Хотя пересадка ядра также является достижением, такое признание значительно ослабляет впечатление от работы, поскольку пересадка ядра не запускала подготовительные процессы к дроблению — они были запущены оплодотворением суррогатного эмбриона. В этом случае можно говорить о эмбрионе не от трёх, а от четырёх родителей, хотя генетического материала суррогатного отца в эмбрионе, скорее всего, не было.
Кроме того, удаление уже оплодотворённого ядра меняет этическую составляющую проблемы. Если считать, что оплодотворённый эмбрион — уже живой, то замена одного ядра другим начинает отдавать евгеникой.
Кроме того, говорить о пересадке даже в здоровую зиготу не приходится. Чиннери признался, что все использованные в работе эмбрионы имели существенные аномалии строения. Он отказался сообщить детали, однако указал, что в их ядрах имелась существенная недостача генетического материала.
Неверным оказалось и сообщение о том, что эмбрионы развивались совершенно нормально в течение шести дней, хотя в чём выражалась ненормальность, неизвестно. Учёный отметил, что для десяти условно удачных пересадок потребовалось использовать большое число эмбрионов; он отказался уточнить сколько, но не исключил, что число их может измеряться сотнями.
Чиннери полагает, что причиной неправильного освещения их работы стало недостаточно чёткое прочтение их стендового доклада, представленного на медицинской конференции в Лондоне, а также обращение одного из пэров к правительству с предложением упростить контроль за такими исследованиями. Он не стал объяснять, почему пресс-секретарь Университета Ньюкасла подтвердила представителю агентства Reuters и другим журналистам сообщение о пересадке оплодотворённого ядра в здоровую яйцеклетку.
Пока оплодотворённая клетка готовилась дать начало новой жизни, учёные удалили из неё ядро и заменили им ядро другой яйцеклетки (смотрите уточнение).
В этой суррогатной яйцеклетке начались те же самые процессы, что и в первой, и примерно через сутки она разделилась. В ней содержался генетический материал отца и матери, но не только — в суррогатной клетке остались её собственные митохондрии, а значит, и несколько тысяч копий митохондриальной ДНК (мтДНК).
клеточный органоид, обеспечивающий клеточное дыхание, в результате которого энергия высвобождается или аккумулируется в легко используемой форме аденазинтрифосфорной кислоты (АТФ). Отсутствуют лишь у бактерий, синезелёных водорослей и других прокариотов, где их функцию выполняет клеточная мембрана. Обычно концентрируются в функционально активных зонах клетки.
Округлые, палочковидные, гантелеобразные и др. образования размером обычно 0,5-1,5 мкм. Форма, число, размеры и функциональное состояние меняются в зависимости от внешних воздействий и физиологического состояния клетки, а также при различных патологических процессах. Число митохондрий в клетках разных типов различно. Так, в клетке печени крысы их около 2500; в клетках с высокой функциональной активностью (например, в мотонейронах спинного мозга, в скелетной мышце) число митохондрий особенно велико.
Биологический полупериод (обновление половины состава) митохондрий в клетках печени составляет 9,6-10,2 суток, в клетках почки – 12,4 суток. Наблюдаемое обычно на протяжении жизни клетки увеличение числа митохондрий происходит, по-видимому, в результате их деления. Внутреннее строение митохондрий единообразно. Исследования с помощью электронного микроскопа показывают, что основное вещество, или матрикс, М. окружено двойной мембраной: наружной - гладкой, и внутренней, - образующей впячивания, называется кристами.
Присутствие в митохондрии всех элементов системы биосинтеза белка (ДНК, РНК и вспомогательные вещества) обеспечивает автономный синтез по крайней мере части белков митохондрий, которые являются как бы эндосимбионтами клетки, имеющей оформленное ядро. В процессе эволюции митохондрии могли возникнуть в результате инфицирования примитивных клеток аэробными бактериеподобными организмами, которые затем приспособились к внутриклеточному существованию и взяли на себя функцию дыхания.
Передаются такие заболевания лишь по материнской линии, поскольку передача митохондрий от сперматозоида — крайне редкое явление, у человека никогда не наблюдавшееся. Однако с мтДНК, находящимися в яйцеклетке, они передаются как мальчикам, так и девочкам. Именно для борьбы с этими болезнями учёные из Ньюкасла и предлагают пересаживать ядро от одной яйцеклетки в другую, донор которой такими заболеваниями не страдает. Прежде подобные опыты уже проводились на мышах, и полученные таким образом мышата оказались избавлены от мышиных аналогов человеческих заболеваний, вызванных мутациями в ДНК.
Общественные организации, выступающие за жёсткий контроль над исследованиями в области клонирования и искусственного оплодотворения, уже выступили резко против предложенной методики. Так, по словам Джозефин Квинтэвэлл, представляющую группу Comment on Reproductive Ethics, подобные работы — очередной шаг к созданию искусственных детей, в данном случае «ребёнка, у которого две матери», и разрушению классического понятия семьи.
Однако, по большому счёту, назвать матерью донора суррогатной яйцеклетки трудно.
Митохондрии наследуются по материнской линии и содержат в себе митохондриальную ДНК (мтДНК), состоящую у человека из 16568 пар оснований. Такая короткая нуклеотидная последовательность мтДНК кодирует лишь незначительную часть всех белков и РНК, содержащихся в митохондрии.
Ранее считалось, что митохондрии были приобретены предшественниками эукариот в процессе эволюции (под митохондриями подразумевали предков прокариот - организмов, не обладающих, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром. Генетический материал в виде кольцевой цепи ДНК лежит у них свободно в нуклеоиде и не образует настоящих хромосом.). Однако факт кодирования большинства митохондриальных белков и РНК генами ядерной ДНК поставило это предположение под сомнение.
Мутации в ДНК митохондрий возникают чаще и легче, чем в ДНК ядра клетки, потому что в митохондриях нет механизма исправления мутаций, который есть в ядре: они не защищены гистонами - белками с щелочными свойствами, которые входят в ядра клеток эукариот в состав комплексов с ДНК (хроматин, нуклеосомы). Гистоны участвуют в поддержании и изменении структуры хромосом на разных стадиях клеточного цикла, в регуляции активности генов.
Ни на какие внешние признаки, которые мы имеем в виду, говоря о наследовании, мтДНК не влияет.
По словам сторонников нового метода, говорить, что дети, родившиеся после такой процедуры, будут иметь трёх родителей — всё равно, что утверждать, что у человека с пересаженной почкой их четверо — два источника генетического материала почки и два источника всех остальных ДНК организма. Тем не менее, такой человек не будет передавать ДНК своей почки по наследству, а дети девочек, рождённых новым способом, унаследуют их мтДНК. (Уточнение меняет взгляд также и на этический аспект эксперимента).
Один из членов Палаты лордов британского парламента уже внёс проект поправок в законодательство об эмбриологии и оплодотворения человека, который упростит процедуру согласования подобных исследований. Сейчас каждый конкретный опыт по манипулированию с человеческими эмбрионами старше шести суток требует отдельного одобрения парламента. В соответствии с поправкой достаточно будет одобрения надзорного органа, который контролирует работы по рождению человека в пробирке в настоящее время. Правительство Великобритании уже успело отвергнуть проект в его нынешнем виде, однако его представитель заверил, что данному вопросу будет дан ход.
