Ученые-генетики помогли паре завести «дизайнерского» младенца

«Секс в целях размножения станет чем-то старомодным»

Улучшить, редактировать, достичь идеала. Уровень современной генетики уже сейчас позволяет родителям выбрать пол и цвет глаз будущего ребенка, и в последние годы разгорается страстная дискуссия об этичности феномена «дизайнерских младенцев».

Американский телеканал HBO снял документальный фильм о паре, которая, не побоявшись общественного осуждения, решилась обратиться к новым технологиям, чтобы осуществить давнюю мечту — зачать именно дочку.

Аист с перечнем опций

Доктор Джеффри Стейнберг — основатель американской компании The Fertility Institutes, которая специализируется на ПГД — преимплантационной генетической диагностике (preimplantation genetic diagnosis, PGD). Это технология, которая позволяет выявить у эмбриона генетические дефекты и другие особенности до ЭКО (экстракорпорального оплодотворения). Еще на стадии пробирки медики узнают, какие заболевания угрожают будущему малышу. Кроме того, можно узнать пол и цвет глаз эмбриона.

Поскольку для ЭКО, как правило, используются сразу несколько выращенных in vitro зародышей, родители при помощи генетиков получают возможность выбрать максимально здоровый из всех эмбрионов (и, если захотят, желанного пола и с «нужным» цветом радужной оболочки). Именно он будет перенесен в матку будущей матери.

Выбор зародыша определенного пола обойдется будущим родителям в сумму от 16 390 долларов (стоимость процедуры ЭКО не включена). Вероятность успешного определения — 99,9 процента.

Чересчур — это как?

Дебора и Джонатан — пара из Лос-Анджелеса, которая, как и сотни других, обратилась к Стейнбергу в связи с бесплодием, чтобы пройти процедуру ЭКО. Узнав о возможности определить еще и возможные заболевания и пол будущего малыша, решили сделать еще и ПГД.

«Это логично: если есть возможность, надо проверить [эмбрион] на различные отклонения и родить максимально здорового ребенка», — объяснила Дебора.

Кроме того, супруги всегда хотели именно малышку: в прошлом на обоих оказывали влияние сильные женщины, поэтому Деборе и Джонатану хочется воспитать независимую и умную девочку.

Тем не менее, пара решила не выбирать для ребенка еще и цвет глаз — им показалось, что это уже чересчур. Дебора и Джонатан и так столкнулись с осуждением, когда их родные и друзья узнали, что супруги намерены выбрать пол ребенка.

Тем временем доктор Стейнберг прогнозирует, что через пять лет родители смогут при желании выбирать даже рост будущего малыша.

Мыши и другие сенсации

Сегодняшние «дизайнерские» младенцы — не результат каких-либо генных модификаций. Все, что делают медики, — исследуют полученные в ходе ЭКО эмбрионы и выбирают самый «правильный». Но уже сейчас существует технология CRISPR, позволяющая вносить необходимые изменения непосредственно в геном: правда, речь пока идет только о растениях и животных.

В 2011 году правительство Китая выделило значительные средства на развитие биотехнологий. Часть была направлена в Национальный исследовательский центр мутации мышей в Нанкине. Сотрудники организации проводят эксперименты на 450 тысячах грызунов, чтобы научиться менять гены, убирать ненужные и сохранять желаемые. Например, у мышей меняют гены, отвечающие за циркадные ритмы, развитие диабета или ожирения.

Генетики, с которыми удалось поговорить участвовавшей в создании фильма корреспонденту HBO Изобел Йонг, выражали уверенность, что у CRISPR большие перспективы: возможно, технология поможет людям избавиться от многих болезней и даже научиться редактировать ген, ответственный за уровень интеллекта (правда, его сначала нужно найти).

Изобел считает, что по мере того, как ученые узнают все больше о человеческом геноме и дают возможность родителям выбирать определенные черты потомства, люди столкнутся с величайшей нравственной дилеммой.

Дискуссия об этике

Многие критики «дизайнерских» малышей полагают, что возможность выбора черт наследника окончательно расслоит общество по финансовому признаку: очевидно, что по мере изучения генома и появления новых опций, доступных родителям, процедура создания ребенка «под ключ» вряд ли будет дешеветь.

Сторонники новых технологий, правда, возражают, что сам факт неравных возможностей стар как мир и новые возможности, открывающиеся перед более обеспеченными родителями, никак не повлияют на положение дел.

Во время ЭКО яйцеклетку извлекают из организма женщины и оплодотворяют искусственно в условиях in vitro («в пробирке»). Полученный эмбрион содержат в условиях инкубатора, где он развивается в течение 2-5 дней. Затем эмбрион переносят в полость матки для дальнейшего развития. Впервые эта медицинская технология была успешно применена в Великобритании в 1977 году.

С точки зрения экспертов из мира биоэтики (учение о нравственной стороне деятельности человека в медицине и биологии), самая тревожная перспектива — это то, что достижения генетики превратятся в международную гонку, похожую на соперничество в сфере освоения космоса между СССР и США в XX веке.

Есть и еще один опасный момент — потеря генетического разнообразия. Эксперты опасаются, что большинство родителей пожелают производить белокурых и голубоглазых ангелочков.

Специалисты по евгенике (учение о селекции применительно к человеку) подчеркивают, что самое важное — чтобы новые знания использовались во благо, а не ради удовлетворения прихоти людей и обогащения клиник. Технологии будущего должны быть направлены вовсе не на «декоративные» цели, ведь эта область науки поможет в борьбе с многими наследственными болезнями.

Долго ждать

В западных странах, таких как США и Великобритания, в данный момент запрещено изменять гены эмбрионов, используемых для ЭКО.

Правда, в Великобритании группе ученых недавно дали разрешение изменить гены эмбрионов в ходе исследования причин повторяющихся выкидышей у матерей.

В России же пока запрещен даже выбор пола будущего ребенка при ЭКО, за исключением случаев возможности наследования заболеваний, связанных с полом.

Изобел Йонг считает, что в ближайшее время не стоит ожидать бума «дизайнерских» младенцев, поскольку ученым еще предстоит многое изучить в геноме человека. Но в долгосрочной перспективе грядут перемены.

«Я говорила с биологами и другими экспертами, которые предсказывают, что в ближайшие 50 лет мы полностью поменяем способ производства потомства. Так что секс ради рождения детей будет считаться немного старомодным», — уверена Йонг.

...

«Гормон любви» указывает на вероятность развода

Если в организме женщины в начале беременности и сразу после рождения ребенка низок уровень окситоцина, велики шансы, что она станет матерью-одиночкой.

По уровню окситоцина в организме женщины во время беременности и сразу после родов можно предсказать, расстанется она с отцом своего ребенка или нет. Результаты исследования, проведенного учеными из Университета МакГилл (Канада), были представлены на ежегодной конференции Общества личностной и социальной психологии, проходившей в Сан-Диего (США).

Исследователи собрали образцы слюны 341 женщины в первом и третьем триместре беременности, а также спустя 7–9 недель после родов. За судьбой 188 участниц ученые следили на протяжении последующих 2,5 лет.

По завершении этого срока большинство женщин были все еще вместе со своим партнером, развелись немногие. Но у всех этих этих участниц уровень окситоцина в начале беременности и после родов был ниже, чем у остальных. Как рассчитали исследователи, каждый пункт повышения уровня окситоцина в первом триместре увеличивает шансы на сохранение брака в семь раз. А если уровень гормона остается высоким и после родов, то эти шансы повышаются в девять раз.

«Наши данные говорят о том, что низкий уровень окситоцина в организме матери связан с риском того, что она останется одна с маленьким ребенком на руках», — как сообщает Medical Daily, так прокомментировала результаты исследования один из авторов, психолог Дженнифер Бартц (Jennifer Bartz). По ее мнению, обнаруженный эффект можно объяснить по-разному. Например тем, что при высоком уровне окситоцина мать более спокойно и органично взаимодействует с малышом, что положительно влияет на общий климат в семье.

Бартц предупредила, что полученные результаты являются предварительными, чтобы подтвердить их, требуются дальнейшие исследования.

...

Появление бабушек объяснили ленью сыновей и внуков



Для большинства людей новостью здесь станет уже то, что бабушки — явление не совсем обычное, раз надо объяснять, как они появились. Тем не менее их наличие — довольно уникальный случай в живой природе.

Одной из причин появления бабушек в популяциях древних людей и приобретения человеком долгой жизни могла быть «лень» их сыновей и внуков, не отдалявшихся далеко от дома матери, которая помогала им воспитывать потомство и тем самым увеличивать шансы носителей своих генов на выживание, передает РИА «Новости».

Долгая жизнь после наступления менопаузы у женщин объясняется так называемой «гипотезой бабушки». По этой теории бабушка помогает своим дочерям выращивать и воспитывать детей, тем самым увеличивает шансы на сохранение и дальнейшую передачу своих генов и заметно продлевает жизнь потомству. Антропологи нашли подтверждения этой теории в популяциях африканцев, застрявших в первобытно-общинном строе, а также среди популяций китов-косаток.

Как рассказывает Кевин Арбакл из Университета Ливерпуля (Великобритания), не все ученые согласны с этой теорией — многие считают, что менопауза и долгая жизнь человека имеют не эволюционные, а социальные причины. По их мнению, наш организм просто не рассчитан на жизнь, продолжающуюся более 40–45 лет, которой мы наслаждаемся благодаря прогрессу в области медицины, агрикультуры и биологии.

Арбакл и его коллеги проверили, какая из этих двух теорий — адаптивная или социальная — является справедливой, сравнив и сопоставив то, как долго живут и размножаются 26 различных видов животных, а также три племени современных людей, застрявших в первобытно-общинном строе.

Во время этого анализа антропологи обращали внимание на то, как были устроены семьи этих животных и племен людей, жили ли дети вместе с родителями и прародителями, а также на прочие социальные детали. Как оказалось, ни та ни другая гипотеза не может самостоятельно объяснить появление бабушек в первых племенах людей по отдельности.

Ученые полагают, что феномен менопаузы возник в популяции наших предков случайным путем, однако его дальнейшее развитие и закрепление в популяции произошло благодаря филопатрии — склонности сыновей и внуков жить неподалеку или вместе с матерью или бабушкой.

Об этом говорят и палеонтологические свидетельства — анализ долей изотопов в зубах и костях австралопитеков показал еще в 2011 году, что самцы этих гоминид были «домоседами», а самки, наоборот, часто мигрировали, живя и умирая далеко от места своего рождения.

Подобная «лень» сыновей и внуков, как объясняют Арбакл и его коллеги, сделала менопаузу выгодной эволюционной стратегией — у женщин обычно нет проблем с продолжением рода, тогда как мужчинам приходиться бороться друг с другом за эту возможность. Поэтому для матери с точки зрения максимизации шансов на выживание генов имело больше смысл заботиться о сыне и его потомстве, чем о детях своих дочерей.

Что интересно, подобное поведение характерно и для косаток — самки этого вида китообразных тоже проводят почти всю свою жизнь рядом с сыновьями, которые просто не могут выжить без их помощи. По всей видимости, эволюция человека шла схожим путем. Пока остается неизвестным, как и когда появилась менопауза — на этот вопрос генетикам, антропологам и другим ученым еще только предстоит найти ответ, заключают Арбакл и его коллеги.

...

Биологи впервые создали фертильные сперматозоиды из стволовых клеток

Китайским учёным удалось получить потомство с помощью сперматозоидов, созданных «в пробирке».

Китайские учёные сообщили о первой в истории удачной попытке получить полностью функциональные сперматозоиды «в пробирке». После искусственного оплодотворения ими самки мышей принесли совершенно здоровое потомство. Тем не менее ряд аспектов эксперимента вызвал у экспертов нарекания и сомнения в валидности результатов работы. Статья с исследованием опубликована в журнале Cell Stem Cell.

Стволовые клетки — незрелые предшественники всех специализированных клеток организма. В настоящее время учёные уже умеют управлять их развитием, превращая в фибробласты соединительной ткани, нейроны и клетки других типов. Однако получить из стволовых клеток полностью функциональные сперматозоиды пока не удавалось, несмотря на реально существующую потребность в таких методах: они могли бы помочь стать отцами миллионам мужчин, в силу разных нарушений утративших способность производить фертильные сперматозоиды. Надежду на создание такой терапии даёт работа китайских исследователей под руководством Ци Чжоу (Qi Zhou) из Нанкинского университета.

До сих пор попытки превратить плюрипотентные стволовые клетки в сперматозоиды заканчивались не слишком обнадёживающе. Несколько лет назад японские учёные из команды Митинори Сато (Mitinori Saitou) сумели получить из них первичные половые клетки (гоноциты), однако добиться их окончательного созревания до сперматозоидов «в пробирке» так и не удалось. И лишь теперь их китайские коллеги сообщают о первом успехе в получении подходящих для оплодотворения клеток.

На первом этапе авторы воспользовались методом, предложенным японскими учёными, но затем первичные половые клетки поместили в чашки Петри вместе с культурой клеток семенников мышей. Под действием вырабатываемых ими гормонов, прежде всего тестостерона, а также целого коктейля сигнальных молекул гоноциты развивались в сперматиды. Учёные сумели непосредственно пронаблюдать от начала и до конца весь процесс мейоза — клеточного деления, приводящего к появлению половых клеток с вдвое уменьшенным числом хромосом (по сравнению с соматическими клетками).

Выяснилось, что мейоз развивается совершенно нормальным образом и приводит к появлению сперматидов, полностью соответствующих «золотому стандарту» искусственно полученных сперматозоидов, который был сформулирован в 2014 году.

Сперматиды — непосредственные предшественники настоящих сперматозоидов, лишённые хвоста и, как следствие, неспособные передвигаться. Однако в остальном они вполне подходят для оплодотворения, и учёные внесли их в мышиные яйцеклетки, которые затем поместили в суррогатных матерей. Вскоре те принесли здоровое, способное к размножению потомство — этот последний момент является одним из ключевых требований к качеству искусственных сперматозоидов.

Стоит отметить, что многие специалисты высказывают сомнения в успехе китайских учёных: по их мнению, постановка эксперимента вызывает массу вопросов. Так, в интервью журналу Science Митинори Сато из Киотского университета высказал замечание, что клетки культивировались при 37 градусах Цельсия — эта температура примерно на три градуса выше, чем необходимо для нормального формирования сперматозоидов.

Кроме того, для превращения первичных половых клеток авторы использовали невероятно сложный и странный коктейль сигнальных молекул, гормонов и белковых факторов роста, включая экстракт гипофиза коров.

...