Учёные из Кембриджского университета под руководством профессора Магдалены Зерницка-Гетц (Magdalena Żernicka-Goetz) создали искусственные эмбрионы человека без использования яйцеклетки и сперматозоидов. «Он прекрасен и создан полностью из эмбриональных стволовых клеток», – так охарактеризовала своё создание профессор.
Эту работу учёные представили на ежегодном собрании Международного общества исследований стволовых клеток в Бостоне. «Мы можем создавать модели, подобные человеческим эмбрионам, путём перепрограммирования эмбриональных стволовых клеток», – заявила там профессор Зерницка-Гетц.
Целью исследований учёных из Кембриджа было выяснить причины невынашивания нормальных младенцев: «модельные эмбрионы», напоминающие эмбрионы на самых ранних стадиях человеческого развития, должны дать представление о влиянии генетических нарушений и биологических причинах привычного выкидыша. С естественными зародышами такие исследования невозможны прежде всего по законодательным причинам – учёным разрешено культивировать эмбрионы в лаборатории только до срока в 14 дней. Далее исследователи могут прослеживать ход развития зародыша, только лишь просматривая снимки или изучая эмбрионы, пожертвованные для исследования (этот период учёные называют «чёрным ящиком», он несёт много информации, но она оказывается недоступной).
Робин Ловелл-Бэдж, руководитель отдела биологии стволовых клеток и генетики развития в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне, объяснил важность создания «модельных эмбрионов» так: «Идея состоит в том, что, если вы действительно моделируете нормальное эмбриональное развитие человека с использованием стволовых клеток, вы можете получить очень много информации о том, как развитие начинается, и о том, что может пойти не так, без необходимости использовать эмбрионы для исследований».
(A) Эмбриональные стволовые клетки человека; (B) Нейроны, развившиеся из этих клеток. Фото: Eugene Russo/Public Library of ScienceМодельные структуры, которые учёные вырастили из эмбриональной стволовой клетки, достигли начала важной вехи развития – гаструляции. Это процесс, в результате которого образуются зародышевые листки: эктодерма, энтодерма и мезодерма. Зародыш на этой стадии называется гаструлой. У эмбриона в этом возрасте ещё нет бьющегося сердца, кишечника или зачатков мозга.
«Наша модель – это первая трёхлинейная модель человеческого эмбриона, в которой указаны амнион (одна из зародышевых оболочек) и клетки-предшественники яйцеклетки и сперматозоида», – рассказала Жерницка-Гетц газете Guardian.
Всего год назад, в августе прошлого года, Жерницка-Гетц со своей командой показала, что стволовые клетки мышей можно стимулировать к самосборке в ранние эмбрионоподобные структуры с кишечным трактом, зачатками мозга и бьющимся сердцем. За год работа значительно продвинулась – теперь учёные дошли и до людей.
Это открытие в очередной раз показало, что сегодня наука вновь опережает моральное осмысление экспериментов и законодательство. Учёные в Великобритании и других странах уже приступили к разработке добровольных руководящих принципов, регулирующих работу над синтетическими эмбрионами. Если перед наукой стоит цель создать синтетические эмбрионы, которые будут как можно более близки к настоящим, не следует ли к ним относиться так же? И тогда принцип 14 дней тут тоже должен работать.
Но самый важный вопрос, который пока не имеет точного ответа: имеют ли эти модели потенциал превратиться в живое существо? Синтетические эмбрионы, выращенные из клеток мыши, оказались почти идентичны природным эмбрионам, и их имплантировали в утробу самок, но они не превратились в живых мышей. В апреле этого года исследователи в Китае создали синтетические эмбрионы из клеток обезьяни имплантировали их в утробу взрослых обезьян. У некоторых из них появились начальные признаки беременности, но ни одна не стала развиваться дольше нескольких дней.
Однако сегодня невозможно точно сказать, является ли это чисто технической неудачей или имеет более фундаментальную биологическую причину.
Но, как считает руководитель отдела биологии стволовых клеток и генетики развития Ловелл-Бэдж, именно этот неизвестный потенциал говорит о необходимости ужесточения законодательства.
Тем временем прошло больше 25 лет со момента появления овечки Долли. Тогда, в 1997 году, первое в истории успешное клонирование стало не только важным этапом в науке, но и предметом споров о законности и моральности подобных экспериментов. Ведь всех занимал главный вопрос: если из соматической клетки (SCNT) получилось клонировать овцу, то как скоро дело дойдёт и до человека?
Месячный эмбрион человека. Фото: Ed Uthman, MDТеперь, спустя годы, можно констатировать, что клонов человека, по крайне мере массово, так, чтобы это бросалось в глаза, не появилось. В основном клонируют племенных животных и любимых домашних питомцев. Но пока клонированные животные живут гораздо меньше естественных (овечка прожила всего пять лет), поэтому это направление не стало популярным.
В 2018 году китайский исследователь Хэ Цзянькуй заявил, что использовал технологию для редактирования генома CRISPR, чтобы изменить ген эмбриона человека перед имплантацией в матку и сделать детей устойчивыми к заражению ВИЧ. И хотя он до сих пор не представил никаких доказательств этому, был арестован и провёл в тюрьме три года. Исследователя и двух его коллег осудили за то, что они умышленно, «в погоне за славой», нарушили порядок проведения медицинских процедур, не являясь при этом медиками.
Сенсационная работа учёных из Кембриджского университета по созданию синтетического эмбриона человека вновь обострила серьёзные этические и юридические проблемы, вплоть до того, что научное сообщество заговорило о необходимость пересмотреть само понятие – «эмбрион». По сути, тот организм, который создали английские учёные, находится в сером правовом поле, потому что не попадает под существующие законодательные определения. Вопрос о том, сможет ли человечество, занятое куда более насущными проблемами, своевременно отреагировать на новую реальность, остаётся открытым.
