Наскільки ми близькі до безстатевого розмноження у людини

У недавньому та історичному прориві вченим вдалося відтворити щурів без необхідності чоловічої сперми, важливої віхи, що відкриває питання про майбутнє генетики та відтворення людства.

У 1932 році британський письменник і філософ Олдос Хакслі опублікував свій роман «Щасливий світ» (Brave New World), дистопічне передчуття, яке описує світ, в якому люди більше не народжуються, але створені в лабораторіях зі специфічним генетичним дизайном, який схиляє їх до поступливості прийняти їх належність до однієї з каст, в якій розділяє їхсуспільство, навіть якщо воно було нижчим і найбільш пригнобленим.

У цьому світі концепція сім'ї була знулена нанівець, а божество було «Фордом», оскільки його модель ланцюгового виробництва була правилом, за яким люди зараз відтворюють.

Хоча бачення Хакслі - це темне і темне бачення, яке показує нам, де світ може зупинитися, якщо науково-технічний розвиток забуде етику; сьогодні, майже через 100 років після того, як ця робота була написана, ми все більше відкриваємо все більше речей про еволюцію та відтворення видів. Що відкриває двері для питань про саме майбутнє людства.

Останній прорив настав всього кілька тижнів тому, коли група китайських вчених представила світові результати своїх експериментів, які змогли вперше в історії відтворити миша безсексуально з одного яйцеклітини, використовуючи методику генетичної маніпуляції.

Ця віха відкриває двері до безсексуального розмноження ссавців, чого вважалося неможливо досягти, і проклала шлях для можливих експериментів над людьми.

Статевепроти безстатевого розмноження

Розмноження, як ми зазвичай його уявляємо, не тільки у людей, але і у всіх видів, відбувається статевим шляхом, тобто від поєднання генетичного матеріалу двох особин, чоловічої та жіночої статі, що через запліднення виробляє нову особину з унікальними характеристиками.

Однак у тваринному світі існує безліч прикладів «незайманого» або безстатевого розмноження, в яких для продовження створення іншої особини, генетичний матеріал якої є точною копією першого.

Кілька досліджень, проведених за останнє десятиліття, показали, що ці «незаймані пологи» є більш поширеними за своєю природою, ніж ми думали раніше, оскільки вони є частиною стратегії виживання деяких видів, щоб зберегти себе в ситуаціях, коли чоловіків мало.

Самки багатьох складних і великих тварин, таких як ящірки, акули або дракони комодо, здатні розмножуватися без самців, в процесі під назвою «партеногенез».

Термін походить від грецької мови і відноситься до «незайманого творіння» і використовується для позначення здатності тварин або рослин розмножуватися без генетичного матеріалу від іншої особи.

Коли це відбувається в природі, йому передують крайні обставини. Наприклад, було задокументовано, як колонія жінок-драконів Комодо була ізольована на безлюдному острові і через партеногенез вони народили чоловічих особин для початку нової колонії.

Також випадки жіночих акул, які завагітніють і народжують в акваріумах, де їх повністю видаляють від самців.

Але, пояснює репродуктивний біолог Університету Шеффілда Аллан Пейсі в одному зі своїх досліджень, більшість великих тварин не розмножуються безстатевим шляхом, навіть якщо могли б, тому що це не представляє еволюційного інтересу.

Що ви маєте на увазі під цим? Оскількиці незаймані пологи виробляють людей з генетичними навантаженнями, рівними навантаженнями матері, викликаючи з часом генетичне різноманіття, а отже, здатність до еволюційної адаптивності виду, зменшувати та ставити під загрозу власне виживання.

Це велика перевага статевого розмноження, яке дозволяє поєднувати гени двох особин та відповідні їх мутації, щоб в кінцевому підсумку виробляти особин, краще пристосованих до умов свого оточення.

Іншими словами, секс допомагає нам залишатися живими як вид.

Індукованийпартеногенез

Поза еволюційним поясненням залишається питання: чи можна безстатевим шляхом розмножуватися всі види, включаючи людей? Зовсім недавно ми впритул підійшли до відповіді.

Як ми вже говорили раніше, ссавці були виключені з можливості безстатевого розмноження. Немаєжодного випадку в природі виду ссавців, який розмножується асексуально, навіть в екстремальних ситуаціях, таких як цитується на акул і ящірки.

Однак існує прецедент для безстатевого розмноження за допомогою лабораторно індукованого партеногенезу, такого щурів «Кагуя» , який був випущений японськими вченими в Токійському аграрному університеті в квітні 2004 року.

Кагуя, названа на честь японської народної казки, в якій принцеса дочка Місяця знайдена як немовля всередині бамбукового стебла, була щуром, створеною в лабораторії з двох яєць, тобто у неї було дві матері.

У його випадку партеногенез розпочався з процесу під назвою «гаплоїдізація», в якому один з двох наборів хромосом видаляється з деяких клітин, залишаючи їх лише одним. Оскільки тут використовувалися дві яйцеклітини, завдання полягало в тому, щоб генетично змінити одну з них, щоб нагадувати сперму, зокрема для наслідування гена Igf2, який зазвичай виражається лише батьківською копією гена.

«Метою нашого дослідження було виявити, чому сперма та яйцеклітини потрібні для розвитку молодих ссавців», - сказав тоді керівник експерименту Томохіро Коно.

Хоча Кагуя була великим прогресом, генетичний матеріал двох особин все ще був необхідний для його створення, що відрізняється від випадків безстатевого розмноження, які відбуваються в природі з нессавними видами.

Це змінилося лише кілька тижнів тому завдяки статті, опублікованій у журналі PNAS та підписаної китайськими вченими Янчанг Вей, Кай-Ронг Тан Тачжен-Ао Чжао.

Вони описують генетичну методику, подібну до CRIPR-Cas9, яка в народі відома як «різання та склеювання ДНК», щоб миша мала молодість поодинці, починаючи з незаплідненої яйцеклітини.

«У ссавців партеногенез обмежений через проблеми, що виникають внаслідок геномного імпринтингу», - пояснюють дослідники у своїй статті, де вони зазначають, що процес цього процесу може бути досягнутий«шляхом специфічного епігенетичного переписування декількох критичних областей контролю імпринтингу».

Вчені використовували CRIPR-Cas9 для штучного редагування певних жіночих генів, поки вони не були так, ніби вони прийшли з чоловічого зразка. Зокрема, вони змінили яйце з однієї клітини на бластоцисту з 140 клітин, потім вони взяли 192 ембріона, утворених цим самим процесом, і імплантували їх кількома мишами.

Тільки одному з таких вдалося пройти ембріональну і плодову стадію, народивши трьох мишей, хоча двоє померли під час пологів. Нарешті, одна з молодих була жива, це була самка, яка важила менше норми, але яка виросла здоровою і коли досягла повноліття, вона змогла розмножуватися природним шляхом.

Дослідники роблять висновок, що партеногенез у ссавців можливий, хоча вони визнають, що потрібно набагато більше роботи, перш ніж вона може бути використана в реальних додатках. Кажуть, що процес міг бути використаний для розробок у сільському господарстві та виробництві лікарських засобів.

Партеногенезлюдини?

Хоча відкриття китайських вчених відкрило двері для безстатевого розмноження у ссавців, проста відповідь на те, чи можливо це у людини, до сих пір немає.

Хоча теоретично можна було б змінити яйце людської жінки в лабораторії, щоб пройти процес, подібний до процесу миші, і досягти вагітності від однієї людини, ми точно не знаємо, чи це можливо, і проведення таких тестів тягне за собою досить складні етичні дилеми.

Ще одним цікавішим питанням було б, чи зручно це: виробляти людей з безстатевого розмноження, трохи схожого на антиутопію Хакслі.

Знову ж таки, відповідь була б ні, але не стільки через етичну чи моральну дилему, скільки через дилему виживання.

Ми вже знаємо, що чим менше генетичне різноманіття, тим вразливішим є вид, і протягом історії ми можемо знайти приклади, які демонструють, чому нам не підходить досягти точки відтворення себе, виробляючи гомогенні гени. Як і історія хвороб і вад розвитку серед європейських королівських сімей, більшість з них пов'язані.

Зрештою, існує довгий науковий та етичний шлях до матеріалізації можливості безстатевого розмноження у людей, але, як і в багатьох інших немислимих досягненнях науки, ми вже зробили перший крок.

ПРОДОВЖУЙТЕЧИТАТИ