Мужской фактор. Почему снижается качество спермы и как остановить этот процесс? - Нильс Кристиан Гилмюйден

Их целью было найти решение для все большего количества пар в мире, которые не в состоянии зачать ребенка естественным путем. Директор проекта Карлос Симон признал, что команда вдохновлялась японцем Синъя Яманака и британцем Джоном Гордоном. В 2012 году они были удостоены Нобелевской премии за исследования клеток взрослых людей, которые могут быть преобразованы в стволовые клетки типа, присущего эмбрионам. Проект Симона посвящен перепрограммированию клеток кожи в сперматозоиды, но возникла загвоздка: ученые так и не смогли получить сперматозоиды, способные к оплодотворению.

В 2016 году в Киотском университете ученым удалось создать искусственную сперму из клеток кожи взрослых особей мышей. Эта сперма смогла оплодотворить яйцеклетку мыши. На первый взгляд потомство показалось здоровым. Сообщается, что в настоящее время ученые пытаются преобразовать стволовые клетки человека в сперму и яйцеклетки. Во многом это напоминает соревнование. В 2014 году ученые из Стэндфордского университета преобразовали клетки кожи бесплодных мужчин в стволовые, которые могли развиться в том числе и в сперматозоиды. При трансплантации в яички мышей они превратились в половые клетки, а не в полноценные сперматозоиды. Все эти результаты были представлены как эпохальные, что, вероятно, разочаровало британских ученых, изучающих стволовые клетки, которые сообщили о создании искусственной спермы уже в 2009 году. Они манипулировали стволовыми клетками для разделения хромосом, после чего те сформировали хвост и стали сперматозоидами. Учёные отметили, что рождение детей с применением искусственной спермы по закону запрещено, но выразили надежду, что в будущем этот метод пригодится бесплодным мужчинам.

В действительности именно японские биологи Синъя Яманака и Кадзутоси Такахаси в 2007 году впервые показали, как клетку кожи превратить в стволовую, которую, в свою очередь, можно преобразовать в другие виды клеток. Их работа рассматривалась как настоящий прорыв: она позволяет вне тела выращивать жизненно важные органы, такие как почки и поджелудочная железа. Принципиально то, что японские ученые не обнаружили никаких препятствий для получения сперматозоидов и яйцеклеток таким способом. В 2011 году Митинори Сайто с командой коллег из Киотского университета смогли подтвердить это, оплодотворив мышь сперматозоидами, созданными из клеток кожи взрослой особи, и констатировав, что в результате получились жизнеспособные здоровые мышата.

Как было сказано в начале книги, примерно в половине случаев причина вынужденной бездетности пары – женский фактор. Вопрос в том, какая польза нам от подвижных искусственных сперматозоидов, созданных из клеток кожи, если яйцеклетка все равно не может быть оплодотворена. Таким образом, многие с радостью восприняли новость от ученых из Университета Бата. Они заявили, что в будущем станет возможным создавать детей без участия яйцеклеток. По их словам, решение этой проблемы находится в далеком будущем, но опыты на мышах доказали возможность создавать мышат, обманув сперматозоиды и заставив их оплодотворить то, что они станут воспринимать как яйцеклетку, в то время как на самом деле они дали начало псевдоэмбриону. Оказалось, что мыши, зачатые подобным образом, живут столько же, сколько и другие, а детеныши у них самих рождаются здоровыми. У фальшивых яйцеклеток много общего с клетками кожи. «Мы впервые доказали, что можно создавать потомство не только из яйцеклеток и сперматозоидов», – сказал ученый Тони Перри.

От других клеток в организме сперматозоиды и яйцеклетки отличаются тем, что имеют меньший набор хромосом. Только при обьединении хромосом в процессе оплодотворения образуется 46 хромосом – как раз столько содержат другие клетки организма. Значит, ученые должны вдвое уменьшить количество хромосом в ходе процесса, который называется мейозом. Осенью 2018 года японские ученые добились значительного успеха в этом направлении.

Очевидной проблемой является создание подвижного хвоста у сперматозоидов, играющего огромную роль при оплодотворении, если мы хотим избежать стороннего проведения интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в яйцеклетку. В 2016 году китайские ученые сообщили, что им удалось добиться такого результата в ходе экспериментов на мышах, но специалисты из других стран ставят это заявление под сомнение.

Вернер Нойхауссер, биолог из Гарвардского университета, изучающий стволовые клетки, полагает, что зачатие полноценного человека таким способом – лишь вопрос времени. Он также уверен в том, что в значительной степени гены будут корректироваться. Биоэтик Генри Т. Грили придерживается того же мнения. Он видит в будущем возможность генетического изготовления детей на заказ. Будут предлагаться сотни характеристик: не хотите ли белокурого мальчика с темными глазами и определенным риском развития рака предстательной железы или же длинноногую девочку с темными волосами и шансом в 55 % стать одной из лучших по результатам теста на определение уровня интеллекта? Большинство людей посчитает, что это лучше, чем нынешняя генетическая лотерея. «Я ожидаю, что, по большому счету, роль секса в репродуктивных целях в ближайшие 20–40 лет останется в прошлом», – написал в 2016 году профессор Стэнфордского университета Генри Грили в книге «Конец секса».

Джон Чжан, основатель и председатель Центра репродукции «New Hope» на Манхэттене, также считает, что создание и зачатие людей таким образом – лишь вопрос времени. Нет никаких сомнений в том, что технологии сломают наши основополагающие представления о репродукции и биологии. Будущие родители смогут стать генетическими архитекторами своих детей. В июле 2018 года китайский ученый объявил, что первый ребенок с отредактированными генами уже родился, но это событие еще не подтверждено. В 2016 году Чжан и сам произвел определенный фурор, сообщив, что был зачат и рожден ребенок с использованием ДНК трех человек, то есть малыш имеет трех биологических родителей. Метод считается новаторским, поскольку таким образом получилось предотвратить наследование ребенком серьезного неврологического заболевания одного из родителей. Однако генное изменение пришлось проводить в мексиканской клинике, поскольку в США на данный момент этот метод запрещен.

Чжан считает, что скептицизм по отношению к новой технологии состоит из предрассудков и настолько же безоснователен, каким был в свое время по поводу первого проведенного экстракорпорального оплодотворения в 1978 году. По его словам, тогда тоже прошло почти 40 лет, прежде чем ученый, сделавший возможным искусственное оплодотворение, получил Нобелевскую премию. Чжан вовсе не опасается, что китайцы займут лидирующую позицию в области этих технологий. Он подчеркивает: что касается вспомогательных репродуктивных технологий, в Китае действуют более строгие законы, чем в какой-либо иной стране. Сам он в настоящий момент занят продлением репродуктивного периода жизни у женщин так, чтобы продолжительность фертильного периода у людей больше совпадала с пожизненной способностью к репродукции, нередко встречаемой у животных. На практике, по его словам, 99 % женщин старше 43 лет не могут родить генетически своего ребенка. И это при том, что сейчас продолжительность жизни людей увеличивается.