Изменение границ биологического времени: научно-художественный разбор эксперимента по перепрограммированию кожи в функциональные яйцеклетки

Яйцеклетка с ядрами клеток кожи человека до оплодотворения.

Согласно новому исследованию, ученые использовали кожу человека для создания оплодотворяющих яйцеклеток, способных производить ранние эмбрионы, что может увеличить возможности лечения бесплодия. В ходе исследования, опубликованного во вторник в журнале Nature Communications, была взята ядро, часть клетки, которая содержит большую часть генетической информации, из обычной кожи человека и пересажена в донорскую яйцеклетку, практически не имеющую собственного ядра. Исследователи вызвали 82 человеческих яйцеклетки, или незрелые яйцеклетки, которые затем подверглись оплодотворению в лаборатории. Результат — яйцеклетка, ДНК которой соответствует ДНК человека, дающая клетки кожи, и которая может быть оплодотворена спермой другого человека, — является важной вехой в разработке нового протокола борьбы с бесплодием, хотя пройдет не менее десяти лет, прежде чем этот метод получит клиническое применение. «Доступно», по словам доктора Паулы Амато, соавтора исследований и профессора акушерства и гинекологии медицинского факультета OHSU. «Этот результат был бы пожилым в женское время или в женщине, не способный яйцеклеток по какой-либо причине (например, ранее лечившимся от рака), иметь генетически связанного ребенка», — написала Амато по электронной почте. «Кроме того, это может привести к однополым парам (например, к мужчинам) иметь ребенка, связанного с генетическими заболеваниями с обоими руководителями».

— В чем заключался ключевой вызов: обеспечить, чтобы перепрограммированная яйцеклетка содержала корректное число хромосом. Половые клетки несут половину полной хромосомной информации: 23 хромосомы против 46 у соматических клеток. Команда из Орегонского университета здравоохранения и науки разработала метод удаления лишних хромосом, имитируя естественные процессы деления и формируя функциональную яйцеклетку. Этот метод получили название «митомиоз» и позиционируется как этап на пути к клиническим применениям новых протоколов лечения бесплодия.

Однако менее 9% яйцеклеток, созданных в ходе исследований, достигли стадии бластоцисты — предembryональной стадии, обычно характерной для пяти-шестого дня после оплодотворения и соответствующей временной точке переноса эмбриона в матку при ЭКО. Затем следовал вопрос практической жизнеспособности: многие эмбрионы не продужали развитие, и данные указывали на сложности с достижением устойчивого генетического баланса в хромосомах.

— Более того, Амато отмечает, что все полученные эмбрионы обладали хромосомными аномалиями: либо общое количество не соответствовало норме, либо по каждой паре хромосом находились несоответствия. Это говорит о том, что здоровье будущих детей из такой методики в текущем виде не гарантировано. Следовательно, необходимы дополнительные исследования, чтобы обеспечить безопасность и эффективность, включая детальное понимание того, как хромосомы связываются и распределяются во время формирования яйцеклеток с заданными фрагментами хромосом. «Даже при естественном размножении только около трети эмбрионов развиваются до стадии бластоцисты», — отмечает соавтор Шухрат Миталипов. Руководитель проекта подчеркивает, что на данном этапе речь идет о концептуальном подтверждении и последующая работа должна обеспечить клиническую применимость.

Ключевые выводы демонстрируют потенциал, но и ограничение в виде сложности достижения стабильной эмбриональной стадии и отсутствия здоровых исходов у полученных эмбрионов. Авторы подчеркивают необходимость масштабных исследований, чтобы минимизировать риски и понять механизмы точной конфигурации хромосом.

Важные экспертные голоса

Стильные замечания в рамках научной дискуссии приносят дополнительную меру осторожности: Амандер Кларк, профессор молекулярной и клеточной биологии и биологии развития в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, осторожно оценивает перспективы. Хотя достижение впечатляюще, текущая технология не готова к применению в клиниках ЭКО. «Все эмбрионы были генетически аномальными. Поэтому этот подход не будет и не должен предлагаться до проведения технических усовершенствований», — заявил Кларк. Однако он признает, что работа может стать важным началом для женщин с редкими формами бесплодия, где обычные методы оказываются неэффективными.

— Кларк добавляет: «Чтобы помочь этой женщине завести семью, потребуется медицинское вмешательство; восстановительная репродуктивная медицина может оказаться необходимой, но ЭКО остается основой терапии». Он указывает на безопасную траекторию: современные исследования должны двигаться к снижению рисков и повышению надежности.

— Поддерживая идею, исследовательская группа напоминает об истории метода: перенос ядер соматических клеток, ранее использованный в клонировании овец по имени Долли. В данном случае исследователи создают протез одного из родителей, что поднимает вопросы об этике и нормативном регулировании. Репродуктивное клонирование человека во многих странах запрещено, и новые результаты свидетельствуют, что технология переносов ядер может пересечь границу допустимого только после жестких правовых и технических уточнений.

Овечка Долли на фотографиях из файла 1997 года. По словам Чонги, профессора репродуктивной медицины в Университете Саутгемптона и почетного консультанта в области репродуктивной медицины и хирургии, этот прорыв является «инвестиционным доказательством концепции». «Хотя это все еще очень ранняя лабораторная работа, в будущем она может изменить нашу концепцию бесплодия и невынашивания беременности и, возможно, однажды откроет двери для создания яйцеклеточных или сперматозоидоподобных клеток для тех, у кого нет других вариантов», — сказал Чонг, который не участвовал в этом процессе. Участвующий в обучении, говорится в комментариях, опубликованных Научным медиа-центром в Лондоне. «Первые научные открытия показывают, что ДНК из обычных клеток организма можно перемещать в яйцеклетку, активировать и сокращать две ее хромосомы, имитируя особые этапы, на которых обычно образуются яйцеклетки и сперматозоиды», — добавила она.