Игорь Шандарин, студент биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова
«Лента ползёт; одно за другим переселяют яйца из пробирок в бутыли: быстрый надрез устилки, легла на место морула, залит солевой раствор... и уже бутыль проехала, и очередь действовать этикетчицам... » Антиутопия «О дивный новый мир» американского писателя Олдоса Хаксли пугает читателя обществом потребления, настолько обезличенным и механистичным, что сами люди рождаются там не естественным путём, а выращиваются на специальных человекофабриках и подразделяются на социальные касты ещё на стадии эмбрионов. Процесс рождения человека «из пробирки» описан детально и с отталкивающим бесстрастием, словно Хаксли ищет в этом противоестественном акте не то причину, не то предельное выражение деградации «дивного» мира.
Запрет на вторжение в таинство зарождения жизни укоренён в человеческом сознании очень глубоко; научные и клинические работы на этом направлении постоянно осложнены их этической неоднозначностью, не говоря о том, что сама тема беременности и родов до сих пор табуирована во многих культурах. И тем не менее это вторжение происходит и на сегодня зашло уже достаточно далеко.
Статистика разных стран свидетельствует: около 5% населения репродуктивного возраста (от 16 до 40 лет) испытывает трудности с зачатием ребёнка. На первый взгляд, цифра небольшая, но, например, для России это три миллиона человек, что равно населению Новосибирска и Екатеринбурга, вместе взятых. Один из путей борьбы с бесплодием - поиск условий для вынашивания плода вне тела матери: создание искусственной матки.
Матка, в которой происходит развитие эмбриона и вынашивание плода, представляет собой своего рода трёхслойный «мешок», где согласованно работают периметрий (наружный слой), миометрий (промежуточный) и эндометрий, выстилающий матку изнутри. Процесс развития зародыша хорошо изучен: зигота внедряется в матку, формируются плацента и амниотический мешок; вокруг растущего эмбриона накапливается жидкость, где постоянно циркулируют гормоны, через плаценту поступают кровь, кислород и питательные вещества. Фактически плод развивается в своего рода «высокотехнологичном аквариуме». Однако воспроизвести этот «аквариум» во всей полноте его природного устройства, динамики и молекулярных сигнальных связей, обеспечивающих его функционирование, искусственно реконструировать всё облако биохимических коммуникаций с материнским организмом - задача исключительной сложности.
Попытки создания искусственной матки начались ещё в 50-е годы прошлого века с целью увеличить шансы недоношенных детей на выживание. Дело в том, что сурфактанат (смесь поверхностно-активных веществ, состоящая из фосфолипидов, белков и полисахаридов), препятствующий спадению альвеол, начинает образовываться в лёгких плода только на 22-24-й неделе беременности. Это критический срок: после него недоношенный плод может выжить за счёт искусственной вентиляции лёгких, на более ранних этапах бесполезной. Но в середине прошлого века медицине не хватало ни технологий, ни данных о том, какие условия оптимальны для плода, чтобы «дотянуть» его до жизнеспособного состояния вне тела матери.
Первого значительного успеха добился в 1997 году профессор акушерства и гинекологии из токийского университета Juntendo (Япония) Йошимори Кувабара, занимавшийся проблемой невынашиваемости всю жизнь. В своих экспериментах на козах он помещал 17-18-недельные эмбрионы в пластиковый контейнер с синтетической амниотической жидкостью, которая имитировала естественную среду в организме матери. Изначально эта сложная динамическая среда состояла из воды и электролитов, потом в неё по схеме вводили белки, жиры, углеводородные соединения, различные гормоны и ферменты, антимикробные вещества и мочевину. В ходе эксперимента продолжительность жизни плода в искусственной среде достигла трёх недель, но довести вынашивание до успешного конца так и не удалось.
Кувабара работал с довольно поздними сроками развития плода. Его более молодая коллега профессор Ханг Чин Лью из Корнелльского университета (США) сконцентрировалась на экспериментах с избыточными эмбрионами - побочным продуктом успешного экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
«Лишние эмбрионы» - один из этических вопросов, которые ЭКО ставит перед обществом, но именно они позволили профессору Лью создать вполне успешную технологию развития эмбриона в искусственной матке. Сама матка формировалась уже классическим для биоинженерии способом: клетки эндометрия (внутренний слой матки) помещали на биоразлагаемый «каркас», формировали эндометриальную ткань, затем основу растворяли и оставался только «контейнер». В него подсаживали эмбрионы на стадии зиготы (этапа развития оплодотворённой яйцеклетки).
Зиготы успешно внедрялись в ткань и росли на протяжении 14 дней - этим сроком законодательство США ограничивает допустимое время развития человеческого эмбриона в лабораторных условиях. После 14 дней эксперимент прекращали.
Чтобы расширить горизонт исследования, с 2002 года Лью стала использовать мышей. Ей удалось имплантировать искусственную матку в организм взрослого животного и получить впечатляющий результат: эмбрион мыши развивался в импланте 19 дней, всего на 2 дня меньше, чем срок его полного созревания (для мышей это 21 день).
Одну из возможных причин невынашиваемости Лью видит в недоразвитии кровеносных сосудов, по которым кровь транспортирует вещества, регулирующие работу «аквариума», в частности гормоны. Профессор репродуктивной медицины Вейдун Ван из Корнелльского университета (США) показал, что с развитием кровеносных сосудов в матке связан ген AGPAT; когда он заблокирован, эмбрион не может полностью имплантироваться и нормально развиваться. Это исследование не только имеет значение для работы над искусственной маткой, но и открывает перспективы для борьбы с бесплодием, обусловленным дефектами данного гена.
Прошу прощения за перепост.
Революционный прорыв, совершенный японским профессором Ёсинори Кувабара, создавшим искусственную матку и сумевшим вырастить в ней козленка, открыл новый горизонт в науке, который обживается завидными темпами. Теперь уже нет сомнений: дело за гомункулом, которым ученые бредили с XIII века. Мир неумолимо приближается к рубежу, за которым само воспроизводство человека в искусственных условиях станет просто технологией и бизнесом. Какие еще перспективы открывает конвейер жизни, выяснял "Огонек".
Эти фотографии в свое время обошли весь мир: у козы еще нет имени, более того, формально этого животного даже еще не существует, но вот она, настоящая сенсация. На снимках профессор Ёсинори Кувабара из университета Juntendo в Токио склонился над полупрозрачным белым мешком, в котором и покоится коза, опутанная с головы и до копыт гибкими трубочками и проводами. Первая в мире искусственная матка...
Известие вызвало настоящую бурю в научном мире. Еще бы! 30 лет назад, когда ученые изобрели процедуру экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и провели первые опыты по зачатию "детей из пробирки", мир вдруг с ужасом узнал, что мужчины больше не нужны для продолжения рода. Именно тогда появились фантастические фильмы в стиле "Новых амазонок", предрекавшие скорую и безжалостную победу феминизма во всем мире. Но прогресс не стоит на месте: выяснилось, что грядет время, в котором для продолжения человеческого рода не нужны будут и женщины.
Борьба за дни и граммы
Об изобретении искусственной матки ученые серьезно задумались еще полвека назад, когда перед медициной встала задача поддержания жизни недоношенных детей. Вообще, кувезы для недоношенных, появившиеся в роддомах в конце 70-х годов прошлого века, и есть первые модели искусственных маток — эти пластиковые контейнеры, снабженные водяными матрасами, были призваны имитировать условия пребывания плода в амниотической жидкости в теле матери. Для этого в кувезах поддерживается постоянная температура и влажность воздуха (около 60 процентов), также кувезы снабжены системой искусственной вентиляции легких и аппаратами искусственного питания как через кровь, так и через назогастральный зонд.
В 1979 году врачи сделали открытие, что искусственная вентиляция легких далеко не всегда может спасти жизнь новорожденного. Дело в том, что легкие из всех органов развиваются последними, и только на 22–24-й неделе беременности в организме младенцев появляется сурфактант — специальное вещество, противодействующее спадению альвеол в легких (при помощи этих крошечных пузырьков и совершается газообмен, когда кислород воздуха переходит в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух). И если нет сурфактанта, то проводить вентиляцию легких не только бессмысленно, но и смертельно опасно. Поэтому для спасения малышей нужно создавать не только специальную газовую среду, но и синтезировать многие вещества, которые плод получает от матери. Так медики научились моделировать в лабораторных условиях многие процессы, происходящие внутри человека, а "порог выживаемости" младенцев был сдвинут с 24 до 20 недель, то есть медики научились выхаживать 500-граммовый плод, по каким-то причинам отторгнутый материнским организмом. И каждый раз, когда этот "порог" удается сдвинуть хотя бы на несколько граммов, это событие равноценно взятию новой горной вершины — такова цена борьбы за жизнь. Кстати, не так давно в Научном центре акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова был поставлен новый мировой рекорд: врачи сумели сохранить жизнь недоношенной девочке весом всего в 450 граммов! То есть, чтобы сдвинуть "порог выживаемости" еще на 50 граммов, понадобилось свыше трех десятилетий напряженных научных исследований. 
В конце 70-х произошло еще одно знаковое событие: в Лондоне родилась Луиза Джой Браун, прозванная журналистами Super-Baby — это был первый ребенок, зачатый методом ЭКО. Ученые получили возможность моделировать in vitro процессы внутриутробного развития плода как с самого начала возникновения жизни на клеточном уровне, так и в финальных стадиях. Возникла логичная мысль объединить эти два процесса в единое целое и создать некий аппарат для выращивания людей. Правда, тогда это казалось чистой воды фантастикой — в мире не было вещества, способного заменить плаценту. В итоге медики, занявшиеся изучением свойств этой чудо-ткани, открыли стволовые клетки и основали новую науку — стволовую медицину, благодаря которой и стал возможен новый научный прорыв.
Гонка за маткой
Профессор Ёсинори Кувабара, завкафедрой акушерства и гинекологии университета Juntendo, занялся проблемой создания искусственной матки еще в 1995 году. Тогда он изобрел "мультиматку" — крохотное устройство, всего 2 мм в диаметре, в которое могут поместиться до 20 яйцеклеток подопытных мышей. Все их можно одновременно оплодотворить, и они будут развиваться до того момента, пока не придет черед провести имплантацию зародыша в матку суррогатной матери. Правда, в те годы из-за нарушений температурного режима и кислотности окружающей среды эмбрионы часто гибли, и тогда профессор Кувабара задумался, что неиспользованные яйцеклетки можно не замораживать, а дать возможность им развиваться. Вскоре он разработал новую технологию поддержания жизни зародышей. Профессор Кувабара извлекал матки у коз и помещал их в стерильные пластиковые емкости, заполненные искусственной амниотической жидкостью (околоплодными водами), в которых постоянно поддерживалась температура тела. В эти матки он помещал зародыши животных, подавая в емкости питательный "бульон".
"Мы обеспечиваем зародышам комфортные условия, имитируя естественную среду, в которой они существуют в организме животного,— цитировал слова Ёсинори Кувабары авторитетный журнал New Scientist.— Все эксперименты с искусственной маткой, проведенные на козах, показали, что аппарат работает более эффективно, чем обычное искусственное оплодотворение ЭКО, и больше половины эмбрионов в нем вырастают здоровыми".
Правда, довести эксперименты до логического завершения — рождения здорового животного — ученым так и не удалось: все зародыши гибли на самых различных стадиях. Тем не менее за годы бесчисленных экспериментов японцы смогли до совершенства отточить приемы поддержания жизни в искусственных матках. Также были изобретены и полимеры, способные заменить натуральные ткани, но пока об этих искусственных материалах японцы предпочитают не распространяться, справедливо опасаясь, что любое неосторожное слово будет тут же услышано конкурентами.
Действительно, сегодня в мире среди биотехнологических лабораторий развернулась настоящая гонка за право создания действующей технологии искусственного выращивания людей. Свои проекты искусственной матки есть и у американцев, и у корейцев, и у европейцев. Самый интересный проект разработали ученые из Центра репродуктивной медицины и искусственного осеменения Корнельского университета, которым удалось вырастить из стволовых клеток, взятых у женщин, некое подобие женского лона. Были проведены и эксперименты по искусственному оплодотворению, и, как заверила журналистов руководитель исследовательской группы доктор Хан-Чин Лиу, эмбрионы успешно прижились к стенкам лабораторных маток. Но вскоре эксперименты были прекращены — по ряду морально-этических соображений. Но факт остается фактом: над совершенствованием искусственной утробы работы ведутся в разных лабораториях мира, а значит, неизбежен и качественный рывок в исследованиях.
В свое время советские ученые из Института акушерства и гинекологии АМН СССР сделали немало фундаментальных открытий в области антенатальной терапии (то есть лечения плода до его рождения). Можно еще вспомнить и о работах "чудика" Олега Белокурова из Ленинградского института акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта, который еще в 1970-е годы пытался запатентовать свою "искусственную женщину" — так назывался прибор, который, как и кувезы в роддомах, при помощи света и нагрева воды имитировал внутриутробную среду, только не для новорожденного, а для некоего питательного "бульона" и оплодотворенной яйцеклетки. Изобретатель в итоге был подвергнут настоящей обструкции.
Конечно, у академиков были веские причины — вряд ли эта "женщина" могла бы принести полноценное потомство, но сам факт ее появления был свидетельством бурления исследовательской работы в научных лабораториях страны.
Фотография из лаборатории профессора Кувабары: так выглядит плод искусственной козы в искусственной матке
Недетские вопросы
Безусловно, заверили корреспондента "Огонька" в Научном центре акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова, менее всего медики, работающие в области биотехнологий, задумываются о создании нового — "искусственного" — человечества. Пока что на повестке дня стоят более приземленные задачи. Например, новые технологии позволят иметь собственных детей всем женщинам, страдающим дефектом матки или ее недоразвитием.
Сегодня до 5 процентов новорожденных страдают различными наследственными патологиями.
Технология выращивания плода в искусственной матке поможет решить все эти проблемы. При этом никто из молодых родителей даже не задумывается о технологиях генетического усовершенствования своих отпрысков — были бы здоровы, и слава богу. Впрочем, даже стопроцентно здоровые гены не гарантируют полного здоровья малышу. Бывает и так, что один из двух братьев-близнецов начинает буквально поглощать другого, забирая у него все жизненные силы, что в дальнейшем чревато проблемами уже для обоих. Спасти близнецов от столь сильной братской "любви" и поможет искусственная матка.
Другая область применения новых биотехнологий — фетальная хирургия. Это операции на зародышах человека, которые хирурги — ради дородового излечения младенца от пороков сердца — проводят прямо в материнской утробе. Зачастую эти операции очень опасны для жизни не только младенца, но и матери. Теперь же риск можно значительно снизить, поместив малыша в искусственную утробу.
Мамонты и папонты
Конечно, новая биотехнологическая революция открывает перспективы не только перед медициной. Помнится, несколько лет назад директор Музея мамонта СВФУ Семен Григорьев из Якутии делился своими планами о возрождении этих доисторических животных. Требовалось всего ничего — найти живые клетки с ДНК мамонта, причем генокод мамонта был уже вычислен по останкам шерсти. И найти слониху подходящих размеров для вынашивания мамонтенка — все-таки древние мамонты были крупнее нынешних слонов. Правда, сетовал ученый, в этом случае это будет уже не чистокровный мамонт, а полукровка, "слономамонт". Но вот благодаря искусственной матке можно вырастить хоть мамонта, хоть древнего гигантского мастодонта.
Между прочим, возрождение мамонтоводства давно уже стало национальной идефикс якутских ученых. Только представьте себе, какие перспективы открываются перед сельским хозяйством России в случае успешного окончания эксперимента по возрождению мамонтов! Представьте себе стада этих гигантских животных, прекрасно адаптированных для жизни в суровой тундре, которые дают тонны сверхполезного продукта — сотни тысяч лет эволюции и нашего совместного бок о бок проживания с мамонтами привели к тому, что именно мясо мамонтов человеческий желудок усваивает лучше всего. Во всяком случае, так утверждают ученые, исследовавшие влияние мамонтятины на человеческий организм.
— Кроме того,— доказывали якутские ученые,— это наш с вами неоплатный человеческий долг! Ведь именно антропогенный фактор привел к полному истреблению мамонтов — проще говоря, первобытные охотники истребили всех этих животных. И теперь, когда мы вышли на новую ступень эволюции, мы должны вернуть к жизни этих удивительных животных.
Специалисты Детской больницы Филадельфии разработали искусственную утробу, благодаря которой можно будет значительно повысить выживаемость недоношенных детей, рожденных начиная с 22-й недели беременности. Устройство имитирует внутриутробную среду, наполненную амниотической жидкостью, позволяя помещенным внутрь детям развиваться в условиях, максимально приближенных к естественным. О новой разработке ученые рассказали в журнале Nature Communications .
22 недели — это порог выживаемости недоношенных детей. На этом сроке у них уже полностью сформирован позвоночник и почти полностью мозг, но многие внутренние органы, особенно легкие, еще недоразвиты. Выживаемость таких детей составляет максимум 10%. Начиная с 24-й недели беременности дети уже способны выжить примерно в половине случаев.
До сих пор необходимость оказания медицинской помощи детям, рожденным до 24-й недели, является предметом горячих дискуссий: на таком сроке в случае, если ребенок выживал, был велик риск его последующей инвалидизации, поэтому сохранять ему жизнь часть врачей считает негуманным.
Так, наблюдение до шести лет за детьми, рожденными на 22-25-й неделе беременности, выявило, что до 46% из них имеют инвалидность средней или тяжелой степени, еще 34% — легкую инвалидность. Многие из них страдают от детского церебрального паралича, эпилепсии, сталкивались с проблемами со зрением, отстают от сверстников в умственном развитии.
Сейчас недоношенных детей помещают в кувезы — специальные инкубаторы, в которых поддерживается определенный уровень тепла, влажности и содержания кислорода. Но в кувезе дети находятся сухими, а не в околоплодной жидкости, а газообмен происходит с помощью легких, зачастую — с использованием аппарата искусственной вентиляции, а не через насыщение пуповинной крови. Такие условия не являются физиологичными для плода, а при недостаточном развитии легких могут даже представлять смертельную опасность.
Разработанная учеными искусственная матка представляет собой пластиковый мешок, в котором находится электролитный раствор, по составу схожий с амниотической жидкостью. Снаружи расположено устройство, к которому подсоединяется пуповина плода — сердцебиение обеспечивает циркуляцию крови от плода к устройству, где она насыщается кислородом и питательными веществами, и обратно.
Таким образом, недоношенный плод находится в условиях, максимально приближенных к естественным условиям беременности.
Разработка такой системы жизнеобеспечения заняла всего три года. За это время исследователи разработали и проверили работоспособность четырех прототипов, начиная от стеклянного контейнера и заканчивая пластиковым мешком.
Последний прототип был успешно протестирован на восьми ягнятах, находившихся на 105-120-м днях развития, что соответствует 23-24-й неделям беременности у людей. На протяжении четырех недель, проведенных в искусственной матке, у ягнят успешно развивались легкие и мозг, вырастала шерсть. Они начали двигаться, открывать глаза и глотать жидкость, в которой находились. После окончания эксперимента ягнята были препарированы, а ткани их органов исследованы гистологами.
«Наша модель искусственной утробы оказалась чрезвычайно успешной, — рассказывает руководитель проекта Алан Флейк. — Ягнята нормально росли. У них нормально развивались легкие, нормально развивался мозг. Они нормально развивались во всех направлениях, которые только можно было измерить».
Несмотря на успешный эксперимент, исследователи призывают не терять голову от восторга.
Это уже не первая попытка создать искусственную матку -
в середине 1990-х годов весь мир облетели фотографии из лаборатории японского ученого Есинори Кувабары с плавающим в питательном бульоне плодом козы. Кувабара пытался обеспечить зародышам на разных стадиях развития условия, максимально точно имитирующие естественную среду, но ни одно животное так и не дожило до рождения.
А еще раньше, в 1960-1970-х годах, в СССР ученый Олег Белокуров в НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта создал установку для двусторонней перфузии изолированной плаценты человека, позволившую изучать транспортную функцию плаценты.
Установка получила название «Божена» — «Белокурова Олега женщина». Это в те годы принесло ему славу чудака, который хотел изобрести «машину деторождения».
Если с «машиной деторождения» филадельфийских ученых не возникнет никаких проблем, они собираются протестировать изобретение на недоношенных детях уже в течение следующих трех-пяти лет.
Команда не ставит перед собой цель выращивания организма с момента зачатия. «Мы не собираемся расширять рамки жизнеспособности, — говорит Флейк. — Наша задача — обеспечить недоношенным детям возможность выжить».
Говорят, белых в Европе через полвека станет на 50 миллионов меньше, чем сейчас. Зато на десятки миллионов прибавится мигрантов с юга и их потомков. Может смениться культурно-цивилизационная матрица Старого Света. От хорошей жизни перестают женщины рожать, как в материально-процветающей «Старой Европе», да и в восточноевропейской «Новой Европе» нет и не предвидится бэби-бума. В российской же беспросветности пока наблюдается социальный геноцид, деморализация и вымирание, и даже если каким-то чудом удастся сменить нынешнее руководство РФ и наконец-то приступить к модернизационному рывку, то вряд ли русские женщины начнут рожать больше, даже если молодые семьи будут получать крышу над головой и всевозможные поощрения за каждого ребенка. Выход для Европы и для России – предлагаемые мной антропофабрики с многотысячной производительностью в год, в которых дети будут зачинаться и взращиваться искусственно, как цыплята на птицефабрике.
Только сейчас ознакомился с материалами авторитетного научного еженедельника Nature от 17 июля 2008 года(Volume 454, Number 7202, pp. 253-366) по искусственному зачатию и экстракорпоральному взращиванию человеческих эмбрионов. Никаких препятствий нет, кроме этических. Но цель сохранения популяции оправдывает предлагаемые средства, тем более что искусственные дети по всем показателям могут быть здоровее и жизнеспособнее, чем производимые ныне уже ненадежным естественным путем.
Данный выпуск журнала Nature приурочен к 30-летию первого ребенка «из пробирки» - англичанки Луизы Браун, которая родилась 25 июля 1978 года в Олдеме (северо-западная Англия) в окружном военном госпитале при помощи кесарева сечения. Новорожденная весила 2,61 кг. Ее родители, Лесли и Джон, пробовали зачать ребенка в течение 9 лет, но ничего не выходило, так как фаллопиевы трубы Лесли Браун были блокированы. Намучившись, они решили прибегнуть к новому методу, разработанному английскими учеными из Кембриджа Робертом Эдвардсом и Патриком Стептоу - экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО). Исследователи создали эмбрион, соединив яйцеклетку и сперму супругов в пробирке, а затем пересадили его в матку Лесли.
Луиза Браун с сыном Кэмероном
Родители сообщили девочке о ее необычном происхождении до того, как она пошла в школу. "Мама и папа показали мне видео с записью, как я родилась, попытались что возможно объяснить, когда мне было четыре года, - рассказала Луиза. - Я думаю, они это сделали на тот случай, если о моем происхождении узнают дети в школе, а ведь они могут быть весьма жестокими... Ребята, например, спрашивали, как мне было там, в пробирке, или что-то в этом роде".
Но Браун уверяет, что у нее было нормальное детство, "как и у любого другого ребенка". Ее младшая сестра Натали родилась спустя четыре года также с помощью ЭКО, и на тот момент она была уже 40-м ребенком в мире, родившимся таким способом. А в 1999 Натали стала первым человеком из пробирки, зачавшим ребенка естественным образом.
Луиза Браун скоро пошла по тому же пути. Она вышла замуж за охранника ночного клуба Маллиндера в 2004 году, и в 2007 у нее также без искусственных ухищрений родился сын Кэмерон. Сейчас она живет в Бристоле на юго-западе Англии с мужем Уэсли Маллиндером и 18-месячным сыном Кэмероном, работает администратором в корабельной компании и ведет скромный образ жизни.
Несмотря на свою застенчивость, обусловленную статусом "первого ребенка в мире из пробирки", Луиза поддерживает дружеские отношения с исследователем Робертом Эдвардсом (его коллега Стептоу умер в 1988 году), чей выдающийся вклад в науку позволил ей появиться на свет. Эдвардс был приглашен и на ее свадьбу. Луиза Браун говорит, что с радостью встречается с ним и считает его своим дедушкой. Последний раз они виделись в начале июля в клинике Bourn Hall, где торжественно отмечалось 30-летие изобретения метода ЭКО.
К этой символической дате ученые прибавили еще 30 лет и условно указали 2038 год как рубеж, после которого, по их мнению, бесплодие останется лишь дурным воспоминанием в истории человечества.
В журнале Nature эксперты в области искусственного оплодотворения рисуют фантастические картины будущего. Уже через считанные десятилетия люди смогут иметь детей, не занимаясь сексом, наплевав на возраст, на угрозу преждевременных родов или опасных для здоровья беременностей. Женщины и мужчины позабудут о ненавистном бое биологических часов, материнство и отцовском станут возможными и в 100 лет. Каким образом?
Первые эксперименты уже проведены на мышах. В будущем сперма и яйцеклетки будут извлекаться из стволовых клеток кожи. В этом убежден Девор Соултер, биолог Института медицинской биологии Сингапура: "В это время любой человек, вне зависимости от возраста, сможет зачать. Будь то ребенок или старик. В нашем распоряжении будут миллионы гамет, которые мы сможем поменять по нашему желанию". "Я ожидаю, что половые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки - будут успешно получать из омнипотентных стволовых клеток (клеток, которые способны трансформироваться в любой тип клеток организма). Будет возможно получать такие стволовые клетки из клеток кожи, затем делать из них половые клетки, а затем комбинировать их и получать человеческий эмбрион", - говорит Солтер. "Если эмбрион может быть выращен в культуре, как любой другой тип клеток, эта последняя преграда (моральный запрет на эксперименты с человеческими существами) исчезнет... Может быть, через 20-30 лет мы прочтем в газетах, что кто-то сделал 20 тысяч эмбрионов и изучает их развитие, и воспримем это как должное", - считает сингапурский биолог.
Новостные агентства живописуют, как к библейскому Аврааму, ставшему отцом в 100 лет, и его последователям от Жана-Поля Бельмондо до Сола Беллоу, присоединятся многочисленные толпы женщин, которые захотят пережить вторую молодость. Сегодня стать матерью после наступления менопаузы можно, но лишь прибегая к использованию донорской яйцеклетки.
Хорошая новость и для однополых пар, которым больше не придется искать доноров, мужчин или женщин, для формирования семьи, принимая во внимание, что даже мужчина сможет производить овоциты (незрелая женская половая клетка в периоде роста), из которых, благодаря искусственной матке, можно будет выращивать плод вне организма женщины.
Таким образом, можно будет избежать преждевременных родов и рискованных беременностей. Но какой ценой? "Те, кто работает над созданием искусственной матки, – говорит Скотт Гелфанд, директор Ethics Centre Университета Оклахомы, – больше не рассказывают открыто о своих успехах. Потому что последствия могут быть устрашающими. Я думаю о медицинских страховках, которые могут обязать женщин использовать искусственную матку в случае сложной беременности".
Этические сложности могут оказаться беспредельными. "Мы думаем об абортах, – говорит Гелфанд, – правительство может принять закон, обязывающий тех, кто делает аборт, помещать плод в такую искусственную матку. В Соединенных Штатах делается миллион абортов в год, это значит, что может родиться на миллион детей больше. Это кошмар. Когда я говорю об этом, начинается озноб даже у противников абортов".
Об одном можно говорить с уверенностью. В ближайшие годы диагностика плода до пересадки в утробу матери будет развиваться семимильными шагами, и больше не будет рождаться детей с дефектами развития или генетическими заболеваниями. "Однако я не думаю, что можно будет делать детей на заказ, – говорит Сюзанна Барач, директор репродуктивной генетики в Genetics and Public Center из Университета Джона Хопкинса в Вашингтоне. – Нет одного гена, который бы отвечал за голубые глаза, светлые волосы, рост или худобу. Никто из нас не является идеальной моделью, и никакой ребенок не может ею стать. Появится возможность создавать несколько эмбрионов и узнавать все о том, какие у них гены, какие проблемы могут быть у будущих детей. Решение будут принимать родители".
Можно будет корректировать наличие особых заболеваний до рождения, благодаря "искусственным хромосомам и специальным генетическим кассетам", предвидит Алан Трузон, пионер искусственного оплодотворения и директор Калифорнийского института по регенеративной медицине Сан-Франциско. Кроме того, искусственное оплодотворение станет доступным всем, даже в развивающихся странах. Весь цикл может стоить всего 70 евро вместо сегодняшних 3 тысяч. Настоящая манна для африканских женщин, страдающих бесплодием, которые сегодня не имеют возможности лечиться. "Технология, – говорит Зев Розенвакс, директор Нью-Йоркского центра репродуктивной медицины и бесплодия, – поможет нам полностью искоренить бесплодие. У нас будет сперма и овиоциты для всех".
Фантастика фантастикой, но не готовит ли нам будущее сценарий в стиле The Island, фильма, в котором красавица Скарлетт Йоханссон играет роль девушки, созданной по заказу, чтобы быть резервом органов для своей хозяйки? "Нет никакой медицинской необходимости клонировать человеческое существо, – заверяет биолог Миодраг Стойкович, эксперт по стволовым клеткам Исследовательского центра принца Филиппа в Валенсии, Испания. – Напротив, это порочная техника. Когда мы научимся воспроизводить человеческие гаметы из стволовых клеток, это станет намного проще".
В заметке «Искусственная матка для эмбриона: на пороге эпохи новых амазонок» отмечается, что в настоящее время врачи завершают работу над созданием искусственных маток, в которых эмбрионы смогут развиваться вне материнского тела. Эта работа рассматривается, как настоящий прорыв в борьбе с бездетностью:
«Ученым удалось создать прототип женского лона, полученный из клеток, взятых из организма женщин. Эмбрионы успешно приживаются, прикрепляясь к стенкам лабораторных маток и начинают активно развиваться. Однако эксперименты пока прекращают на стадии нескольких дней роста эмбриона, поскольку эти опыты находится противоречии с законом об искусственном оплодотворении.
"Мы надеемся завершить процесс создания искусственных маток с использованием открытой нами методики уже через несколько лет", - заявила доктор Хан Чин Лиу из Центра репродуктивной медицины и искусственного осеменения Корнельского университета. – Теперь женщины, страдающие дефектом матки или ее недоразвитием, впервые смогут иметь собственных детей".
Очевидный прогресс в этой области одновременно ставит ученых в трудное положение. С одной стороны, искусственные матки, наконец, положат конец различным проблемам, связанным с деторождением, но, в другой стороны, они же создадут массу проблем этического характера, которым посвящена крупнейшая научная конференция "Конец естественному материнству?" прошедшей в Оклахоме. Масло в огонь подливают воинствующие феминистки, которые заявляют о том, что с появлением искусственных маток мужчины смогут полностью отказаться от женщин, убрав их с лица земли, но сохранив возможность воспроизводить женские особи.
Работа доктора Лиу заключается в правильном отделении клеток, выстилающих женское лоно, и выращивании их в лабораторных условиях, используя гормоны и иные факторы роста. Вслед за этим доктор Лиу с коллегами выращивают целый покров этих клеток на остовах биоразрушаемых материалов, которые по форме полностью напоминают внутреннее строение женского лона. Клетки постепенно разрастаются, создавая ткань, а материал, послуживший им основой, саморазрушается под их воздействием. Затем в искусственно созданную ткань добавляют питательные вещества и такие гормоны, как эстроген. Наконец, берутся эмбрионы, оставшиеся от программ по искусственному осеменению, и вводятся во внутрь выращенных маток. Эмбрионы прикрепляются к стенкам искусственного лона и начинают расти.
Пока опыты прерывают на шестой день. Однако в ближайшее время доктор Лиу планирует продолжить свой эксперимент, выращивая эмбрионы в течение 14 дней. Этот срок максимально разрешен законом для проведения абортов. "Для нас важно посмотреть, сможет ли у эмбрионов развиваться венозная система, а также смогут ли клетки развивать примитивную плаценту", - отмечают врачи.
Следующий этап исследования – опыты с искусственными матками собак и мышей. Если эти эксперименты окажутся удачными, ученые будут добиваться разрешения на продление срока развития человеческого зародыша.
Несколько другую методику используют японские ученые из Токийского университета. Группа профессора Йосинори Кувабара извлекает матки у коз и помещает их в стерильные пластиковые емкости, заполненные амниотической жидкостью (околоплодными водами), в которой постоянно поддерживается температура тела. Исследователи поддерживают жизнеспособность козьей матки и выращивают ее в течение 10 дней, подавая в емкости питательные вещества. Опыты японской группы направлены на помощь тем женщинам, которые страдают от выкидышей или преждевременных родов, не имея возможности выносить плод положенный срок.
Вместе с тем, обе группы специалистов убеждены, что в искусственных матках можно выращивать зародыши все положенные девять месяцев. Ученые утверждают, что это станет возможным уже в ближайшие несколько лет. Искусственное выращивание детей даст возможность и однополым парам иметь своих собственных детей.
Пока вокруг этих опытов наворачивают массу этических проблем, ученые продолжают работу, надеясь подарить радость материнствам тем, кого природа лишила этого счастья».
Повторяю, цель сохранить коренную популяцию, а она под угрозой в Европе и в России, оправдывает любые искусственные средства воспроизводства популяции. «Искусственные» дети получатся не хуже, а даже лучше, чем «естественные», ибо устранятся риски животного вынашивания и социального выживания «естественной» матери. И нет никаких проблем с атрибуцией родителей – супружеская пара получит не «приемных» пробирочников, а своё родное генетическое потомство. Разумеется, общество будет заинтересовано производить детей также из донорского материала без родительской атрибуции, взращивая и воспитывая продукцию антропофабрик в самых благоприятных для детей воспитательно-педагогических условиях. Проблема – лишь в финансировании. По моим подсчетам (консультировал знаменитый педиатр академик Вячеслав Александрович Таболин), себестоимость одного «фабричного» новорожденного ныне составила бы порядка 50 тысяч у.е., а в дальнейшем по мере отладки технологии и наращивания массовости производства – на порядок дешевле. И для того, чтобы искусственный демографический «взрыв» произошел и решил проблему вымирания нашей популяции – нужна лишь воля общества и ответственность руководства. За профессионалами же дело не станет. И в результате мы сбережем свой народ.
Содержимое
Существует множество проблем процессов вынашивания и родов. Современные технологии позволили многого добиться. Появилась возможность забеременеть бездетным парам с помощью ЭКО, успешно лечить монохориальные монозиготные двойни с синдромом фетофетальной трансфузии, оказывать хирургическую помощь новорожденным с транспозицией магистральных сосудов и многое другое.
Последние два десятилетия в мире наблюдается тенденция рождения недоношенных детей. Всем известен факт, что можно спасти 22 недельного малыша. В действительности выживаемость детей, рожденных до 28 недели гестации, составляет 10%. Показатель остается неизменным для лучших мировых клиник. Недоношенных детей после рождения помещают в кувезы – своего рода инкубатор. Специально настроенная аппаратура контролирует подачу кислорода, температуру, совершает дыхательные движения. Малютки остаются совершенно не подготовленными к окружающему миру.
По данным ВОЗ, раньше срока рождается 15 миллионов малюток. Миллион из них погибает.
Передовые умы ломали голову, пытаясь изменить подход к проблеме. Филадельфийские ученые совершили революционный прорыв. Создали систему Biobag или искусственная матка.
Понятие искусственного органа
На вид – обычный пластиковый пакет, от которого возможно в будущем будут зависеть сотни маленьких жизней.
Искусственная матка представляет собой резервуар , имитирующий женский детородный орган, и призван обеспечивать кровоток, дыхание и пищеварение недоношенному плоду вне женского организма.
Исследователи пытались воссоздать естественные условия вынашивания.
- Реализовали поступление питательных и утилизацию вредных веществ, схоже с пуповиной матки. В инкубаторах новорожденные получали питание через трубку, а выведение происходило через кишечник, несмотря на несостоятельность системы пищеварения.
- Использовали искусственное легкое, обеспечивающее газообмен. До этого открытия вопросом выживаемости было решение проблемы отсутствия помощи при расстройствах дыхания. Недоношенным не хватает специального вещества – сурфактанта, препятствующего слипанию альвеол. Находясь в матке, плод не дышит самостоятельно. Использование аппарата искусственной вентиляции легких было почти недостижимым. В структуре ИВЛ присутствуют грубые насосы, неблагоприятно влияющие на не сформировавшуюся кровеносную систему. Ученые создали модель, не требующую мощного насоса – сердце младенца способно справиться с работой.
- Окружили плод аналогом околоплодных вод. В отличие от открытого инкубатора защищает от болезнетворных инфекций. Поддерживает оптимальную температуру и постоянную окружающую среду, как матка.
- Усовершенствовали подход к основным сосудам пуповины. Устранили спазм путем введения папаверина.
Результаты эксперимента
Специалисты из Филадельфии успешно завершили первый этап эксперимента – искусственная матка. Путем операции кесарева сечения извлечены восемь ягнят 17 недель, по своему развитию соответствующие 22 недельному плоду. Их поместили в модель искусственной матки на 28 дней. Результаты превзошли ожидания: ягнята развивались нормально, головной мозг, система дыхания и кровообращения не страдали. В завершение исследования младенцы полностью соответствовали своим «сверстникам», развивающимся в матке овцы всю беременность. Опыты продлятся еще 3-4 года, многое нужно узнать, максимально адаптировать полученный аппарат. При условии успешного завершения следующего этапа испытания – исследователи опробуют искусственную матку на глубоко недоношенном человеческом младенце.
В ходе исследования ягнята активно двигались, обрастали шерстью, моргали и глотали.
Перспективы
Перспективы подобного научного открытия совершенно различные. Ученые предполагают следующие сценарии развития:
- Повысится уровень выживаемости младенцев с крайней степенью недоношенности.
- Снизится процент патологий. Особенно это применимо к детскому церебральному параличу, тяжелым нарушениям сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Важность проблемы диктует особенно высокая заболеваемость у выживших недоношенных малышей.
- В будущем поможет женщинам, которые по различным причинам не могут самостоятельно выносить ребенка.
Наука шагает далеко вперед. То, что еще вчера казалось недостижимым – сегодня вполне обычное дело. Проект искусственной матки может стать нормой через пару десятков лет, а может, в связи с целым рядом этических вопросов, погрязнет в небытии.
