Может ли ребенок - для его же блага - иметь трех генетических родителей? Ученые из Китая доказывают, что это возможно, и более того - безопасно. В первом исследовании, доказывающем безопасность метода, эмбрионы из ДНК трех человек развивались нормально. Результаты исследования позволяют предположить, что метод, используемый для генетического устранения больных митохондрий и, следовательно, некоторых заболеваний, унаследованных в генах, не влияет на раннее развитие плода.
Несколько лет назад - 6 апреля 2016 года - родился необыкновенный ребенок. Ребенок родился благодаря новой процедуре, в которой использовался генетический материал, взятый у трех человек. Этот метод имел конкретную цель: только так мать, являющаяся носительницей генов, ответственных за синдром Лея (заболевание, разрушающее развивающуюся нервную систему ребенка), могла родить здоровое потомство.
Это заболевание, как и многие другие, передается в генах, присутствующих в митохондриях, которые содержат собственную ДНК - и дети наследуют все митохондрии от своей матери. Наследственность заболеваний, передаваемых таким путем, должна предотвращаться методами получения и использования генетического материала от трех человек.
Метод переноса веретена не влияет на раннее развитие эмбриона
После обнародования новости о необычном рождении возникло множество возражений, в том числе связанных с вопросами безопасности. Исследователи из Китая исследовали эту тему, и результаты их работы были опубликованы в Nature. Как объяснил соавтор Вэй Шан, акушер-гинеколог из китайской больницы PLA в Пекине, митохондриальная заместительная терапия до сих пор является спорной областью, но исследователь надеется, что это исследование заложит основу для дальнейшего развития этой техники.
Ученые изучили безопасность одного из трех основных видов этой терапии - перенос веретена. Именно таким методом был создан зародыш первого «ребенка от трех родителей», родившегося в 2016 году.
ДНК из ядра яйцеклетки женщины с дефектными митохондриями была перенесена в яйцеклетку от донора со здоровыми митохондриями (ДНК яичка предварительно была удалена).
Затем клетка была оплодотворена в пробирке спермой отца. Полученный эмбрион содержит гены обоих родителей, за исключением митохондриальных генов, полученных от донора.
Во время исследования команда сравнила десятки человеческих эмбрионов, подвергшихся переносу генов, с контрольной группой «нормальных» эмбрионов. Было обнаружено, что оба могут развиваться в пробирках в течение недели после оплодотворения. Клетки пятидневного эмбриона имели почти идентичные уровни экспрессии генов и транскрипции, что позволяет предположить, что метод переноса веретена не влияет на раннее эмбриональное развитие.
Это было первое всестороннее сравнение человеческих эмбрионов, созданных с использованием метода переноса веретена, - прокомментировал Дитрих Эгли, биолог стволовых клеток из Колумбийского университета в Нью-Йорке, в заявлении для Nature. По его мнению, в работе представлено много качественных данных. Он сказал, что исследования такого типа уже проводились, но ни одно из более ранних исследований четко не продемонстрировало безопасность такой процедуры.
Болезни, передающиеся митохондриями, неизлечимы
Митохондриальные заболевания классифицируются как врожденные метаболические заболевания. Это большая группа - в нее входит до 1500 различных нозологических форм, в том числе
- Наследственная оптическая нейропатия Лебера
- MELAS-синдром (митохондриальная миопатия, энцефалопатия, лактоацидоз, инсультоподобные эпизоды), т.е. митохондриальная миопатия, энцефалопатия, лактоацидоз
- NARP-синдром (нейрогенная миопатия, атаксия, пигментный ретинит) - нейрогенная миопатия с атаксией и пигментным ретинитом
- Синдром MERRF (миоклоническая эпилепсия с рваными красными волокнами), т.е. миоклоническая эпилепсия, проявляющаяся, среди прочего, эпилепсия, карликовость, мозжечковая атаксия, деменция, атрофия зрительного нерва и полинейропатия
- Миелогенный панкреатический синдром Пирсона
- Синдром Кернса-Сейра
Статистика показывает, что один из 5000 детей рождается с заболеваниями, вызванными мутациями в митохондриальной ДНК. В настоящее время нет способа вылечить такие заболевания или восстановить мутировавшие митохондрии. В настоящее время наиболее эффективным способом рождения детей для женщин с дефектными генами является заместительная митохондриальная терапия.
Хотя китайское исследование показало его безопасность, Nature указывает, что его долгосрочные последствия до сих пор неясны, так как при современных технологиях небольшая часть митохондриальной ДНК матери переносится в яйцеклетку - обычно не более 2 процент ДНК эмбриона, но, как предположил Мин Цзян, митохондриальный биолог из Университета Вестлейк в Ханчжоу, Китай, эти пропорции могут меняться по мере роста клеток, увеличивая риск развития у ребенка серьезных заболеваний.
Поэтому эти методы необходимо совершенствовать, а долгосрочные исследования здоровья детей, рожденных с помощью этого метода, необходимо изучить в клинических испытаниях. В настоящее время этот метод одобрен в нескольких странах - он используется, в том числе, в Великобритании и Австралии. Терапия запрещена в США.