Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Чтобы стать донором спермы, мужчина должен пройти обследование на наличие заболеваний, передающихся половым путем, – как того требует Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Для проверки ДНК общих правил не существует, и анализы варьируют от клиники к клинике [1069] Silver et al. 2016. . Во многих учреждениях интересуются семейным анамнезом потенциального донора для выявления признаков наследственных болезней. Часто также проводят несколько генетических тестов, чтобы определить, не является ли донор носителем таких заболеваний, как муковисцидоз. Но иногда при обследовании опасный аллель могут и не заметить [1070] Mroz 2012. . Вот пример – в 2009 г. один кардиолог из Миннесоты узнал, что его молодой пациент с наследственным заболеванием сердца родился от донорской спермы [1071] Maron et al. 2009. . Доктор нашел донора и обнаружил, что тот – носитель этого опасного аллеля. Из 22 детей, рожденных от его спермы, девять унаследовали дефектный ген. Один из них в возрасте двух лет умер от сердечного приступа.

Снижение стоимости секвенирования ДНК поможет отсечь сперму, несущую большинство подобных заболеваний. В наши дни есть возможность прицельно просканировать каждый белок-кодирующий ген потенциального донора спермы – а не проверять наличие только некоторых распространенных аллелей [1072] Silver et al. 2016. . Мужчинам с доминантной мутацией, вызывающей опасное заболевание, вероятно, полностью запретят быть донорами. А чтобы исключить рецессивные заболевания, врачи смогут так подбирать сперматозоиды и яйцеклетки, что две опасные мутации не встретятся.

Мёллер оказался прав, предполагая, что яйцеклетки будет сложнее использовать в его программе выбора зародышевых клеток. В 1930-х гг. ученые умели оплодотворять кроличьи яйцеклетки сперматозоидами в пробирке и добиваться того, чтобы клетки эмбриона начинали делиться. Однако только к 1960-м гг. два исследователя – физиолог Роберт Эдвардс из Кембриджского университета и гинеколог Патрик Стептоу – обнаружили, как можно получать из организма женщины жизнеспособные яйцеклетки. Следующим шагом было подобрать коктейль химических веществ – «волшебную влагу» [1073] Цит. по: Franklin 2013, p. 106. , как называл его Эдвардс, – чтобы поддерживать жизнеспособность яйцеклетки на уровне, необходимом для оплодотворения. В 1970 г. Эдвардс и Стептоу объявили, что наконец добились успеха [1074] Edwards 1970. . После того как они провели оплодотворение человеческих яйцеклеток, им удалось сохранить их живыми в течение двух дней, и за это время образовались эмбрионы, состоящие из 16 клеток.

В 1971 г. Эдвардс сообщил об этом достижении на одном из совещаний, проходившем в Вашингтоне. Среди присутствующих был теолог Пол Рамсей [1075] Рамсей был специалистом по христианской этике, преподавал в Принстонском университете. – Прим. ред. . Когда Эдвардс закончил выступление, Рамсей назвал описанную Эдвардсом процедуру мерзостью, которая должна быть запрещена. Он полагал, что посредством ее мир приблизится к «внедрению неограниченных генетических изменений в зародышевый материал человека» [1076] Henig 2004, p. 72. . Другими словами, наследственность была святилищем, куда люди не смели заходить.

Эдвардса и Стептоу не напугали предостережения Рамсея. Напротив, исследователи предложили парам, имеющим трудности с зачатием, обращаться за помощью в их лабораторию. В 1978 г. они впервые добились полного успеха – родилась здоровая девочка Луиза Джой Браун. Рождение Луизы послужило доказательством, что экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) – это лечение бесплодия, а не первый шаг к генной инженерии человека. В 1980-х гг. ЭКО-клиники открылись по всему миру, извлекая выгоду из накопившегося спроса со стороны страждущих пар. И все же эта процедура оставалась довольно ненадежной, поскольку многие эмбрионы не удавалось имплантировать. Для повышения успешности имплантации специалисты по оплодотворению производили несколько эмбрионов, чтобы потом выбрать из них самые здоровые.

Со временем появилась возможность проверять у эмбрионов ДНК. Ученые анализировали гены в одиночных клетках, извлеченных из эмбрионов в первые дни их существования (если изъять клетку на этой стадии, у остальных сохранятся хорошие шансы развиться в здоровый плод). Врачи могли использовать такой подход для снижения вероятности передачи детям генетического заболевания от родителей.

В 1990 г. в одном из первых таких исследований группа британских врачей работала с двумя женщинами, у которых на одной из Х-хромосом была мутация, вызывающая определенное заболевание. На второй Х-хромосоме этой мутации не было, поэтому сами женщины были здоровы, но с вероятностью 50 % это заболевание могло развиться у их сыновей.

С уверенностью избежать болезни можно было лишь при условии, что эти женщины родят только дочек. У одной женщины на Х-хромосоме был аллель, вызывающий умственную отсталость, а у другой – разрушительное нервное заболевание. Британские врачи проверили in vitro эмбрионы этих женщин [1077] Handyside et al. 1990. . Они использовали молекулярные зонды, выявляющие определенный участок ДНК, который повторялся множество раз на Y-хромосоме, и только на ней. Доктора изъяли эмбрионы с положительным результатом этого анализа, а остальные использовали для имплантации. Обе женщины прошли через процедуру ЭКО. Через девять месяцев они родили по паре девочек-двойняшек. Поскольку вторая X-хромосома досталась дочкам от отцов, все дети оказались здоровы.

К началу 2000-х гг. появилась возможность проверять, нет ли у эмбриона мутаций и на других хромосомах. Карен Мульчинок из английского городка Дерби с детства знала, что в их семье есть болезнь Гентингтона. Ее бабушка умерла от этого заболевания, Карен сама наблюдала, как состояние здоровья ее отца с 50 лет начало ухудшаться, а в 66 он умер. В возрасте 22 лет Мульчинок сделала генетический анализ и обнаружила, что у нее также есть одна мутантная копия гена htt , вызывающая болезнь Гентингтона. Карен с мужем решили воспользоваться искусственным оплодотворением, чтобы защитить следующие поколения семьи от наследования заболевания. В 2006 г. врачи взяли у женщины яйцеклетки, искусственно оплодотворили их и проверили эмбрионы на наличие этой мутации. После пяти процедур ЭКО она родила двоих детей, которые могут не беспокоиться по поводу этой болезни. «Семейное проклятье, наконец, снято», – сказала Карен [1078] См.: “Derbyshire Sisters Rose and Daisy Picked as Embryos to Beat Killer Disease” 2014. .

С просьбами провести подобный анализ на мутации к специалистам по ЭКО начали обращаться пары, переживающие из-за других наследственных заболеваний. Когда в одной английской семье родилась девочка-первенец с фенилкетонурией, ее родители были ошарашены. Они – подобно Перл и Лоссингу Бак – и не подозревали, что являются носителями испорченной копии гена pah . Супруги решили завести других детей и для этого прошли преимплантационную генетическую диагностику – чтобы предотвратить дальнейшее проявление этой болезни.