Про детей от трех родителей сегодня не судачит только ленивый — с тех пор как британские законодатели заявили, что приступают к рассмотрению законопроекта, позволяющего использовать при зачатии в пробирке генетический материал от трех человек. Строго говоря, этот третий — совсем не родитель. Точнее, не родительница, потому что это будет женщина, пожертвовавшая будущему ребенку цитоплазму своей яйцеклетки. От нее малышу достанется всего 37 генов — меньше, чем 0,2 процента всей его ДНК. Эта женщина даже не будет обладать правами донора яйцеклетки. Ее имя ребенок не узнает никогда. Однако, если все получится, ему не раз захочется ее поблагодарить. Ведь этот посторонний, по сути, человек спасет его от тяжелой болезни, а может, и от преждевременной смерти...
Окно в будущее
Весь фокус в замене бракованных генов, которые могут достаться ребенку от матери. Не весь наш геном прячется в клеточном ядре. В окружающей его цитоплазме живут митохондрии. Когда-то они были бактериями, но после вошли в состав клетки. Постепенно почти все гены перекочевали из них в клеточное ядро. Те 37, что остались, передаются по материнской линии практически без изменений. Не то что гены ядра, которые природа при размножении тасует как карты, перемешивая хромосомы отца и матери. А если гены в митохондриях оказались не в порядке? Неужели наследственное заболевание будет без конца передаваться от матери к дочке и внучке? Специалисты давно думали о возможности заменить испорченные гены здоровыми. И нашли способ разом избавиться от всех 37 «старых» митохондриальных генов, заменив цитоплазму донорской. Получив здоровые гены митохондрий, такая семья сможет избавиться от фамильного рока и начать жизнь с чистого листа.
Сейчас существуют две технологии замены митохондриальной ДНК. Одну несколько лет назад разработал в США наш соотечественник, руководитель Центра стволовых клеток и генной терапии Орегонского университета науки и здравоохранения Шухрат Миталипов. Ядро материнской яйцеклетки в этом случае помещают в цитоплазму донорской яйцеклетки, из которой предварительно удалили ядро. Получается «комбинированная» яйцеклетка — в ядре у нее хромосомный набор матери, а в цитоплазме — донорская митохондриальная ДНК. После этого ее оплодотворяют с помощью стандартной процедуры ЭКО.
Вторая технология появилась гораздо раньше. Сейчас ее развивает в Британии профессор неврологии Дуг Тернбулл, который руководит Митохондриальной исследовательской группой в Университете Ньюкасла. В этом случае сначала с помощью ЭКО оплодотворяют две яйцеклетки — родительскую и донорскую. Когда обе находятся на стадии зиготы — диплоидной клетки, содержащей двойной набор хромосом от отца и матери, — клеточное ядро из родительского диплоида переносят в цитоплазму донорского. В результате эмбрион должен получить донорскую митохондриальную ДНК.
Разработчики закона заявляют, что собираются разрешить оба подхода. Но в результате может оказаться, что применять на практике будут технологию из США. «Просто мы дальше продвинулись: испытали наш метод и на мышах, и на обезьянах, и даже на человеческих яйцеклетках, — рассказывает Шухрат Миталипов. — Конечно, нельзя было вырастить из «комбинированных» оплодотворенных человеческих яйцеклеток полноценные эмбрионы: у нас нет разрешения Food and Drug Administration (FDA) проводить клинические испытания на людях. Но нам удалось дорастить полученные эмбрионы до стадии недельного развития и получить линии стволовых клеток. Мы провели на них множество тестов и подтвердили, что они не имеют каких-либо отклонений. Группа из Ньюкасла испытывала свою технологию в основном на мышах, и есть сомнения в том, что метод вообще будет работать на человеческих яйцеклетках». Выяснилось, например, что британский способ не слишком надежен: когда ядро диплоида вынимают из цитоплазмы, митохондрии «залипают» на нем — таковы свойства зиготы. Поэтому в комбинированной клетке может оставаться до 30 процентов «старой» митохондриальной ДНК. Значит, возможность унаследовать болезнь полностью не уничтожена. Метод, разработанный в Орегоне, эффективнее. Если ядро яйцеклетки переносят в донорскую клетку до оплодотворения, в цитоплазме остается менее одного процента «старой» ДНК. Важен и этический момент. По технологии, разрабатываемой в Ньюкасле, трансплантируя хромосомы в цитоплазму, каждый раз приходится уничтожать донорский эмбрион. Если же, как в США, использовать цитоплазму неоплодотворенной яйцеклетки, этой жертвы можно избежать.