Можно ли вырастить в лаборатории легион эмбрионов, появятся ли в будущем «дизайнерские дети» и причем тут искусственный интеллект, рассказывает Елена Младова, репродуктолог, главный врач клиники Remedi и автор книги «Желанный ребенок» (издательство Альпина Паблишер).
Еще каких-то 50 лет назад сам факт возможности ЭКО — создания детей «из пробирки» — казался чем-то вроде контактов с инопланетянами. В 1978 году рождение первого «лабораторного» ребенка Луизы Браун произвело эффект разорвавшейся бомбы. У больницы и дома родителей Браун часами дежурили толпы журналистов, строя невероятные предположения: правда ли, что девочкой управляют с помощью пульта? сколько у нее конечностей? она понимает человеческую речь? Конечно, все это не имело ничего общего с реальностью. Луиза выросла и родила сына — кстати, она забеременела естественным путем. А ЭКО постепенно перестало быть чем-то невероятным: на сегодняшний день с помощью вспомогательных репродуктивных технологий на свет появились более 10 миллионов детей.
И сами технологии, конечно, значительно усовершенствовались с конца 70-х годов. Мы научились замораживать яйцеклетки, сперму и эмбрионы, хранить их десятилетиями, а затем использовать для успешных беременностей. Мы умеем из тысяч нежизнеспособных сперматозоидов находить один-единственный подходящий и использовать именно его для оплодотворения. Наконец, мы даем возможность парам с тяжелыми наследственными заболеваниями иметь здоровых детей, заранее отправляя эмбрионы на генетический анализ. И репродуктивная наука продолжает развиваться. Некоторые открытия (наступившего!) будущего уже успешно используются в современной практике ЭКО, другие пока больше похожи на сценарий футуристического фильма. Вот самые громкие из них.
Искусственные эмбрионы
Попытки вырастить в лаборатории человеческий зародыш ведутся давно, но к успеху ученые приблизились — пока отдаленно — только в прошлом году. Магдалена Зерника-Гетц, профессор биологии Кэмбриджского университета, презентовала свое открытие — искусственный человеческий эмбрион, доведенный до 14 суток развития. Следующей фазой была бы гаструляция — этап, на котором начинают закладываться будущие органы. Ранее ученым удалось вырастить искусственные эмбрионы мыши до стадии бьющегося сердца,
Для создания эмбриона Зерника-Гетц и ее команда использовали «перепрограммированные» стволовые клетки. Конечно, цели вырастить биороботов нет: искусственные эмбрионы помогли бы науке и медицине лучше понять, как развивается зародыш в самом начале беременности, почему возникают разные заболевания и мутации. Но вот этическая сторона остается неоднозначной. Правда, полностью вырастить младенца в лаборатории ученым точно не удастся — пока это что-то из разряда научной фантастики. Хотя бы потому, что человеческий плод не может развиваться без плаценты.
IVM
В стандартном протоколе ЭКО пациентке назначают гормональные препараты, чтобы стимулировать созревание сразу нескольких яйцеклеток. Затем эти яйцеклетки извлекают с помощью пункции и оплодотворяют в лаборатории. Но у некоторых женщин ответ на гормональную стимуляцию может быть не таким, как нужно. Например, при эндокринных нарушениях есть риск гиперстимуляции яичников — она сопровождается болями, тошнотой, проблемами с дыханием.
IVM (in vitro maturation) — это новая технология, позволяющая забирать из яичников незрелые яйцеклетки и «доращивать» их в лаборатории в специальной питательной среде. Дальше все проходит по обычной схеме: оплодотворение спермой партнера и перенос эмбриона в полость матки. Преимущество IVM в том, что пациентке прописывают минимальные дозы гормонов (или вообще обходятся без них). А сам протокол занимает меньше времени, ведь не нужно ждать созревания яйцеклеток в яичниках. Это особенно актуально для онкопациенток, у которых каждый день буквально на вес золота. Правда, эффективность IVM ниже, чем при стандартной гормональной стимуляции, — именно поэтому полностью заменить им обычное ЭКО не получится.
«Дети от трех родителей»
Год назад новость о рождении ребенка «от трех родителей» в Великобритании наделала много шума: для его зачатия ученые из Newcastle Fertility Centre действительно использовали генетический материал двух женщин и одного мужчины. Официальное название этой методики — митохондриальное донорство.
Вот как оно работает: из яйцеклетки будущей матери извлекают ядро, переносят в очищенную от ядра яйцеклетку донора, а затем оплодотворяют спермой мужа. Дело в том, что хотя основная часть генетической информации заключена именно в ядре, небольшой процент ДНК содержат митохондрии — органеллы, которые «плавают» в цитоплазме вокруг ядра. Эта ДНК может мутировать — и тогда будущему ребенку передаются так называемые митохондриальные заболевания. Метод «трех родителей» — попытка передать ребенку здоровые митохондрии донора, при этом 99,8% генома все равно наследуется от родителей. Но эта технология пока несовершенна — дело в том, что полностью очистить ядро от «поломанных» митохондрий невозможно, и риск наследования генетических аномалий все равно есть.
Искусственная матка
Разработки в этой области давно ведутся учеными из разных стран мира — так, в 2021 году биологи из израильского университета Вайцманна вырастили в «механической матке» мышиные эмбрионы до нескольких недель развития. А исследовательская группа из нескольких голландских университетов еще 8 лет назад получила грант 10 миллионов евро на разработку Perinatal Life Support — системы для вынашивания плода вне организма матери. В 2017 году ученые из Филадельфии смогли в течение 28 дней растить глубоко недоношенного ягненка в стерилизованном пластиковом контейнере, постоянно подавая туда витаминный коктейль, напоминающий околоплодные воды. И скоро FDA может разрешить испытания на людях.
Главная цель таких экспериментов — дать шанс недоношенным малышам. Ведь преждевременные роды — основная причина смертности детей до 5 лет во всем мире. На данный момент выживают только 30% младенцев, родившихся на сроке 22 недели, а изобретение искусственной матки стало бы прорывом. Но проблема, как мы уже говорили, в том, что воспроизвести человеческую плаценту — задача из области фантастики.
ИИ для сперматозоидов
Бесплодие традиционно считается женской проблемой, но это, конечно, не так. За последние 50 лет качество спермы у мужчин во всем мире снизилось на пугающие 52,4%. Именно поэтому все более востребованной становится процедура ИКСИ — искусственное введение сперматозоида в яйцеклетку. Для этого эмбриолог проводит тщательный отбор лучших сперматозоидов — оценивает их подвижность, структуру и другие характеристики. Ученые уверены, что этот процесс можно делегировать искусственному интеллекту. Уже разработаны алгоритмы машинного обучения, позволяющие ИИ анализировать качество мужского биоматериала. И специальный робот, который берет на себя функцию оплодотворения. Возможно, со временем эта технология станет рутинной для репродуктивных клиник. Но на данный момент ИИ не может заменить интеллект и опыт профессионального эмбриолога — а еще обеспечить элемент человеческого везения, который всегда нужен при ЭКО.
Комментарии (0)