Взломать Дарвина: генная инженерия и будущее человечества - Джейми Метцль

жизнь здоровый мужчина производит в среднем более 500 миллиардов сперматозоидов. При этом при каждой эякуляции выделяется от 40 миллионов до 1,2 миллиарда сперматозоидов. Мы, как и многие другие виды млекопитающих, производим так много сперматозоидов, поскольку сотни миллионов лет конкурируем с другими самцами за то, чтобы наша сперма оказалась как можно ближе к яйцеклетке желаемой самки. В экосистеме человеческого вида мужской спермы вырабатывается в избытке. Вот почему мастурбаторий – это не что иное, как обычный чулан, без каких-либо заумных технологий. Ну, кроме телевизора и DVD-плеера эпохи 2000 года.

Но у женщин совсем другая история.

В яичники женщины при рождении закладывается около 2 миллионов фолликулов, которые в дальнейшем созревают в яйцеклетки. При этом большинство фолликулов исчезает до наступления половой зрелости и остается не более 300–400 клеток, которые в течение следующих десятилетий могут превратиться в готовые к оплодотворению яйцеклетки. Разница на лицо: около 500 миллиардов сперматозоидов у мужчин – и не больше 400 яйцеклеток у женщин. И, в отличие от простого «извлечения» мужской спермы, получить женскую яйцеклетку довольно сложно.

Подготовка к ЭКО начинается с пятинедельного курса гормональных таблеток или инъекций, направленных на выработку максимального количества фолликулов и яйцеклеток для извлечения. Эти препараты, стимулирующие деятельность яичников, не только повышают уровень эстрогена, но и могут провоцировать отеки, головные боли, нечеткость зрения и гормональные приливы, а также повышать риск образования тромбов и гиперстимуляции яичников.

С помощью ультразвука врачи следят за развитием яйцеклеток, прикрепленных к стенкам фолликулов яичников. Когда фолликулы достигают своей зрелости, женщине дают обезболивающее, чтобы извлечь яйцеклетки. Затем игла проходит через верхнюю часть влагалища и достигает яичника, где «отсасывает» яйцеклетку, которую затем помещают в пластиковую емкость. После того как женщина приходит в себя от наркоза и немного отдыхает, ее отправляют домой. Там ей предстоит пережить как минимум несколько часов болезненных спазмов, похожих на схватки.

Миллионы женщин готовы пройти через эту боль и возможные, хоть и редкие осложнения от забора яйцеклеток – ради того, чтобы стать матерью. Однако это не делает процесс менее сложным.

Искусственное оплодотворение возможно, хоть и весьма непросто. Кроме того, ЭКО менее привлекательно с психологической точки зрения и ассоциируется скорее с пробирками в лаборатории. При зачатии через секс всегда присутствует сильная эмоциональная составляющая, и некоторые из нас охотнее полагаются на 3,8 миллиарда лет эволюции, чем на профессионализм врачей в лечении бесплодия. Но сочетание финансовых затрат и выгод от ЭКО позволит искусственному оплодотворению все больше конкурировать с традиционным половым зачатием как основным способом человеческого размножения, поскольку такую процедуру все чаще рассматривают как более безопасную и универсальную возможность.

После рождения Луизы Браун в 1978 году с помощью ЭКО родилось более 8 миллионов детей без каких-либо явных физических отличий от других сверстников. В США через ЭКО рождается около 1,5 % всех детей. В Японии это число приближается к 5 %[114]. ЭКО не просто помогает забеременеть матерям более старшего возраста и с осложненными беременностями, но и дает возможность завести собственных детей новым категориям людей (например, однополым парам).

Начиная с 1980-х и 1990-х годов репродуктивные услуги, донорство спермы, суррогатное материнство и изменяющиеся социальные нормы проложили путь к тому, чтобы все больше пар геев и лесбиянок в США и некоторых других странах смогли завести собственных детей. Знаковое решение Верховного суда США по делу Обергефелла против Ходжеса в 2015 году постановило, что однополые браки находятся под защитой Конституции, и это еще больше поспособствовало нормализации жизни гомосексуальных семей.

Современные технологии позволяют геям, желающим завести наполовину своего биологического ребенка, найти донора яйцеклеток, оплодотворить яйцеклетки сперматозоидами одного из мужчина, а затем имплантировать эмбрион в суррогатную мать для вынашивания. Парам лесбиянок, конечно же, нужен донор спермы. Это означает, что для 4 % ЛГБТ-сообщества геев, лесбиянок, бисексуалов или трансгендеров вспомогательные репродуктивные технологии уже стали нормой, а не исключением из правил[115]. Как и во многих других областях, ЛГБТ-сообщество стоит на страже передовых социальных изменений.

Для популяризации ЭКО как репродуктивного метода для всех категорий женщин необходимо модернизировать сами взгляды на процесс зачатия. Кроме того, модель ЭКО должна стать более легкой, менее лабораторной и менее болезненной для женщин. И этот процесс изменений уже идет полным ходом.

* * *

Давайте представим, что в 2045 году вы решили завести еще одного ребенка – через 10 лет после рождения второго. Вы занимаете руководящую должность в компании, а ваш день расписан буквально по минутам. Вы довольны наследственностью партнера и своей и планируете родить на 100 % своего биологического ребенка. Опыт отбора эмбриона для второго ребенка был положительным, поэтому сейчас вы не испытывается моральных дилемм от процедуры предымплантационного отбора с максимально возможным генетическим потенциалом. Хотя многие обращаются к услугам гестационных суррогатных матерей, а некоторые даже экспериментируют с синтетическими матками, вы настроены именно на беременность, поскольку хотите обеспечить ребенку защиту в утробе матери. Вам все равно хотелось бы предельно упростить процедуру оплодотворения, сохранив максимальную пользу. К счастью, вам больше не придется проходить через сложную процедуру извлечения яйцеклеток, ведь теперь люди смогли взломать весь процесс размножения.

Вы проводите утреннее собрание на работе, а ваш ассистент заходит в кабинет и надевает на вашу руку небольшое сенсорное устройство TAP (Touch Activated Phlebotomy) для безболезненного забора крови. Вы ничего не чувствуете и продолжаете вести презентацию, а устройство на вашей руке собирает в пробирку 100 мл крови, что эквивалентно семи столовым ложкам. Вот и все. Буквально за минуту вы делаете в разы больше, чем при старой модели извлечения яйцеклеток. И это основано на еще одном чуде научного прогресса и нашего воображения – магии стволовых клеток.

Работы таких ученых, как Великолепного Спалланцани, показали, что размножение у человека происходит при оплодотворении женской яйцеклетки мужским сперматозоидом. Если мы зарождаемся в форме одной оплодотворенной яйцеклетки, которая затем дифференцируется в различные клеточные типы, составляющие человека, то логично предположить, что эти ранние клеточные типы образуются из исходной клетки – точно так же, как растения прорастают из семян. Но как?

Когда в 1908 году русский ученый Александр Александрович Максимов описал клетку-предшественника, которая могла превратиться в клетку любого типа, он не случайно воспользовался аналогией с растениями. В последующие годы ученые многое узнали об удивительных стволовых клетках: они превращаются во множество различных клеточных типов, необходимых для формирования организма, а затем принимают более специализированную форму, продолжая при этом создавать все типы клеток для поддержания жизнедеятельности особи. Стволовые клетки – это семена, которые позже становятся активаторами разных ветвей.

Десятилетиями исследователи пытались понять, идентифицировать и изолировать стволовые клетки. Затем в 1981 году британские исследователи Мартин Эванс и Мэттью Кауфман впервые извлекли стволовые клетки из эмбрионов мыши. А 17 лет спустя две разные группы