«Ученые скрестили человека с кроликом», «Ученые собираются пересадить человеку свиные почки», «Отец овечки Долли получил разрешение на клонирование человека».

Насколько этичны опыты, которые описывают в статьях с такими сенсационными заголовками?

Скрестить человека ни с кроликом, ни с коровой, ни даже с шимпанзе, от которого мы отличаемся считанными процентами генов, невозможно. А распространенные в массовом сознании представления об аморальности и опасности для человечества клеточных технологий неоправданно преувеличены. Одна из причин этого – путаница в том, что такое химерные животные, генная инженерия и различные методы клеточной терапии и незнание того, чем отличаются терапевтическое и репродуктивное клонирование.

Симпатичные Ихтиандры и чудовища доктора Моро

Донорского органа, подходящего по совместимости тканей, ожидают сотни тысяч неизлечимых больных. До операции доживает каждый четвертый (там, где в листы ожидания вносят только тех, кому это позволяет страховка, зато больше возможностей провести операцию) или один из десяти. В России с момента начала «дела трансплантологов» число пересадок органов упало с нескольких сотен до десяти-двадцати операций в год.

У профессора Преображенского было несколько реальных прототипов, российских и зарубежных, которые пересаживали старикам семенники баранов и обезьян и добивались «чудесного омоложения». Что там было на самом деле – полное шарлатанство и фальсификация или некорректная оценка и предвзятая интерпретация результатов, – теперь уже не установить. В конце 1920-х был даже начат проект по пересадке органов приматов лучшим представителям пролетариата. Всё, что от него осталось, – это туманные слухи, сомнительные документы и обезьяний питомник в Сухуми. Его основатель, Илья Иванович Иванов, планировал и революционные опыты по скрещиванию человека с обезьянами. Согласно легенде, он даже получил жизнеспособного детеныша от оплодотворения женщины спермой шимпанзе. В те годы наука допускала возможность такого скрещивания. В свете нынешних знаний оно совершенно невероятно, но фольклор – штука живучая.

Зато идея использования животных для трансплантации в конце ХХ века, напротив, стала выглядеть менее фантастической, чем во времена Уэллса и Беляева. Самые удобные для этого животные – свиньи (хотя, кроме проблемы совместимости тканей, для них необходимо решить еще и проблему избавления от вирусов, способных заражать человека) и овцы (биохимия их клеток не так похожа на человеческую, как у свиней, зато общих вирусов у людей и овец практически нет). Но даже внутри одного вида «человек разумный» вероятность найти подходящего донора (такого, чей орган при поддержке специальных лекарств, подавляющих иммунитет, продержится хотя бы несколько лет) – примерно 1:10000. А при межвидовой пересадке происходит реакция гиперострого отторжения тканей, из-за которой такие попытки обречены на провал.

Совместимость тканей определяют белки клеточных мембран, прежде всего – антигены главного комплекса гистосовместимости (HLA-антигены, от human leucocyte antigens – человеческие лейкоцитарные антигены). Назвали их так потому, что эти молекулы полнее всего представлены на поверхности лейкоцитов. Белки HLA выполняют роль антенн, позволяющих организму распознавать бактерии, вирусы, раковые клетки и т.д. и запускать иммунный ответ, уничтожающий чужие клетки.

Химеры в овечьей шкуре

В клетках зародышей на ранних стадиях развития гены белков тканевой совместимости блокированы, поэтому чужие клетки не вызывают у эмбрионов реакции отторжения. Объединиться в единое целое способны даже клетки эмбрионов, принадлежащих к совершенно не родственным видам. Если имплантировать то, что получилось, в матку суррогатной матери, из такого зародыша может развиться химерный организм, состоящий из клеток коровы и свиньи, мыши и курицы или мыши и человека. Но не опасайтесь (во всяком случае, в обозримом будущем) появления грифонов и минотавров. До рождения доживают только те немногие зародыши, в которых подсаженные чужие клетки существуют в виде отдельных островков в тканях «хозяина». Химеры они только по клеточному паспорту, а на вид – обычные мыши, свиньи, коровы и прочие.

Лучшего на сегодняшний день результата в химеризации добилась группа ученых из университета Невады во главе с Исмаилом Занджани. В их опытах, результаты которых были опубликованы в середине 2004 года, удалось добиться рождения ягнят, у которых содержание человеческих клеток в печени доходило до 20%. При этом исследователям удалось решить сразу две проблемы – техническую и этическую – за счет того, что в двухмесячный эмбрион овцы (срок беременности у овец – 5 месяцев) через матку вводились не эмбриональные клетки человека, а мезенхимальные и кроветворные стволовые клетки, выделенные из костного мозга взрослых людей. Использование для гуманизации животных (без кавычек, так это и называют в научной литературе) эмбриональных клеток вызвало бы намного больше споров о моральной стороне метода. Между тем вероятность отторжения таких клеток была бы такой же, как у любых донорских клеток.

Главный недостаток метода химеризации животных человеческими клетками – то, что часть клеток в их органах будет принадлежать животному и вызывать реакцию отторжения. Можно выделить из тканей химеры человеческие клетки и использовать их для клеточной терапии, но для этого уже сейчас существуют более надежные источники. Удастся ли добиться того, что химерная овчинка будет стоить выделки? Даже сам Занджани считает, что клинические эксперименты если и начнутся, то не раньше, чем через десятки лет.

Свиное сердце

При пересадке несовместимого с тканями хозяина органа HLA-антитела связываются с белками-антигенами на поверхности клеток трансплантата. Содержащиеся в сыворотке крови белки-комплементы (от лат. complementum – дополнение) обнаруживают комплексы антиген-анитело и запускают «каскад комплемента» – острую воспалительную реакцию, включающую последовательное образование нескольких типов биологически активных веществ, разрушающих мембраны клеток. Но на поверхности клеток, выстилающих кровеносные сосуды, имеются ингибиторы комплемента – особые белки, блокирующие этот процесс. Это позволяет надеяться, что органы генетически модифицированных животных, в хромосомы которых введены гены, кодирующие человеческие ингибиторы комплемента, могут оказаться «невидимыми» для иммунной системы реципиента.

По расчетам, для отключения системы каскада комплемента необходимо ввести в клетки свиных эмбрионов шесть генов. В сентябре 2004 года на конференции трансплантологов президент австралийского отделения Международной ассоциации ксенотрансплантации профессор Ян МакКензи доложил о том, что его группа ожидает рождения поросят с пятью такими генами. Шестой – дело техники и ближайших нескольких лет. Остается, правда, опасность заражения реципиентов свиными вирусами, но и ее можно преодолеть. Для этого необходимо блокировать в клетках свиней белок-рецептор, к которому присоединяются ретровирусы, чтобы проникнуть в клетку.

Если кто-то считает, что пересадка человеку сердца (печени, почек, легких и так далее) от химерного барана или трансгенного поросенка более аморальна, чем пересадка органов от свежего трупа, – пусть попробует убедить в этом десятки тысяч людей, которые умирают каждый год, не дождавшись подходящего донора.

Зерна и плевелы

Даже при пересадке тщательно подобранных человеческих органов в лучших клиниках в течение ста дней после операции из-за реакции «трансплантат против хозяина» умирает каждый десятый пациент. Оставшиеся 90% могут прожить и десять, и двадцать лет – постоянно принимая препараты, подавляющие иммунную систему, со всеми вытекающими последствиями.

Выращивание участков ткани и несложных по строению органов из стволовых клеток – это уже не фантастика, а десятки клинических экспериментов с сотнями пациентов. А с помощью клеточной терапии вылечены уже, наверное, десятки тысяч человек, в том числе в случаях, когда еще несколько лет назад единственным выходом была ампутация (например, при нарушении кровообращения в ногах) или трансплантация (при тяжелой сердечной недостаточности).

Стволовые клетки – это надежда на выздоровление при диабете, болезнях Альцгеймера и Паркинсона и множестве других, в настоящее время неизлечимых болезней. Стволовые клетки – это предмет дискуссий между блюстителями морали, противниками абортов, защитниками прав эмбрионов и религиозными деятелями с одной стороны и учеными, убежденными в своем праве на эксперименты и считающими свою работу этически оправданной – с другой. А еще стволовые клетки – это способ наживы для шарлатанов от медицины и борьбы за голоса избирателей – для политиков.

Эмбриональные клетки особенно громко обсуждают в американском Сенате. Уже несколько лет часть сенаторов пытается отменить мораторий на использование клеток эмбрионов в государственных научных организациях, но президент стоит на своем: тратить деньги налогоплательщиков на такие исследования – неполиткорректно. Хотя только одна болезнь Альцгеймера обходится Америке в сто миллиардов долларов в год: ею болеет 1% населения старше 60 лет и 30% – старше 80, а нынешние лекарства от этой болезни не только дороги, но и помогают не лучше, чем горчичники – от воспаления легких. Письма Джорджу Бушу с просьбой разрешить исследования со стволовыми клетками писали и нобелевские лауреаты, и бывшая первая леди Нэнси Рейган, муж которой, Рональд, вскоре после отставки заболел болезнью Альцгеймера и умер слабоумным маразматиком. Но государственным институтам в Штатах по-прежнему можно работать только с одиннадцатью линиями эмбриональных стволовых клеток, полученными до введения в 2001 году моратория. Негосударственные фирмы могут и получать новые линии, и использовать их для исследовательских целей. Разумеется, с соблюдением норм, рекомендованных Международным комитетом по биоэтике ЮНЕСКО, Советом по биоэтике при президенте США, Национальным институтом здравоохранения, Администрацией по контролю лекарств и пищевых продуктов (FDA) и т.д. Так что твердолобая позиция властей всего-навсего мешает работать американским ученым и в несколько раз сокращает число исследований. А американские клеточники потянулись в солнечную Калифорнию: около года назад сенат штата, пользуясь относительной независимостью от федеральных властей, выделил на десятилетнюю программу исследований стволовых клеток три миллиарда долларов.

«Взрослые» стволовые клетки, выделенные из костного мозга, жировой ткани, кожи и других тканей самого пациента, и клетки пуповинной крови не пугают даже самых строгих ревнителей нравственности. Но протоколы применения таких клеток разработаны только для восстановления кроветворной функции костного мозга при лечении онкологических заболеваний. Для сотен других болезней применение мезенхимальных стволовых клеток допускается лишь в рамках клинических экспериментов, в каждом из которых принимают участие всего несколько десятков больных. Всем остальным еще очень долго придется ждать окончательной отработки и утверждения методик. Большинство пациентов, готовых рискнуть и пройти курс лечения прямо сейчас, просто не дождутся возможности сделать это официальным путем. В результате безнадежно больных американцев возят в Таиланд и Португалию, англичан – в Голландию (там такие опыты ставит швейцарская фирма), а уж в России суровость законов спокон веку компенсировалась их неисполнением. Основные этические проблемы здесь в том, что пациенты, во-первых, вынуждены обращаться в более или менее сомнительные организации, а во-вторых – оплачивать такие эксперименты из собственного кармана.

Некоторое сомнение с точки зрения этики вызывает и один из аспектов применения клеток пуповинной крови: иногда родители детей с тяжелыми наследственными болезнями заводят второго ребенка в надежде использовать клетки, полученные из его пуповины, для спасения старшего. Обычно при этом применяется экстракорпоральное оплодотворение, чтобы можно было провести генетический анализ клеток нескольких эмбрионов и быть уверенным, что второй ребенок родится здоровым, а его клетки не вызовут у брата или сестры реакцию отторжения. В целом общественное мнение склоняется к тому, что лучше уж завести второго ребенка и спасти жизнь первого, чем отказаться от такой возможности.

Фетальные клетки вызывают, пожалуй, больше всего возражений и опасений. Fetus по-латыни – зародыш. Двух-четырехмесячный. С ручками и ножками. Его печенку, косточки, мозг и т.д. измельчают в пюре и используют для лечения допившегося до цирроза алкоголика, раненого бандита или трясущегося от паркинсонизма богатого старика. Жутко? Между тем автор этих строк лично знаком с человеком, который именно этим и занимается. С попустительства соучастника – главного врача отделения скорой помощи больницы в городе N. Не делая никаких записей в истории болезни людей с тяжелыми травмами, отравлениями, ожогами, инфарктами. Рискуя лишиться права на работу врачом, а то и пойти под суд, если это вскроется. Без ведома больных и их родственников. Подпольно. Бесплатно. Только с фактически безнадежными пациентами. А «расходный материал» ему приносит в тазике медсестра из гинекологического отделения – нарушая инструкцию по уничтожению потенциально опасных биологических отходов. Естественно, результатов, подтвержденных с соблюдением всех научных формальностей, у него нет, но процент выживших пациентов намного выше среднестатистического.

Наверняка этот бескорыстный нарушитель закона в России – не единственный. А всего за 25000 у.е. любой может отдохнуть на тропическом острове и получить инъекцию клеток зародышей, контрабандой перевезенных через несколько границ. Фирма, которая предлагает эту услугу, работает, не скрываясь, и узнать мобильный телефон их дилера – легче легкого. Об этой и других подобных фирмах ходят нехорошие слухи – что зародышей они покупают за деньги, или врут беременным о необходимости аборта по медицинским показаниям, и даже вообще заставляют забеременеть специально... Только зачем все эти сложности? В стране ежегодно совершается около полутора миллионов совершенно легальных абортов, и полученный в результате их «биоматериал» в любой гинекологии уничтожают каждый день в соответствии с инструкциями. В отличие от энтузиаста-самоучки, коммерсанты на одном из перевалочных пунктов хотя бы проверяют клетки на наличие инфекций. Вот только подтвержденных результатов у таких фирм тоже нет, а когда вместо протоколов экспериментов и статистических данных вам подсовывают отзывы благодарных пациентов – это верный признак непрофессионализма, переходящего в шарлатанство.

Во многих случаях применение фетальных клеток вполне оправдано. Категорическим противникам этого метода неплохо бы устроить экскурсию в детское ожоговое отделение и показать, как кожный лоскут вырезают со здорового участка тела и пересаживают на обожженный. И объяснить, что из одного эмбриона можно получить несколько миллионов кожных лоскутов размером с ладонь. А потом рассказать, что в опытах, проведенных группой швейцарских ученых из университета Лозанны, у пациентов в возрасте от 14 месяцев до 9 лет после пересадки таких лоскутов ожоги II-III степени заживали за 2 недели, а не за 2-3 месяца, и эластичность восстановленной кожи (а значит, и подвижность обгоревших конечностей) была намного лучше, чем при обычном лечении.

Терапевтическое клонирование – на сегодняшний день самое спорное из направлений клеточной терапии. Опасения обывателей вполне понятны: в Голливуде проблему клонирования освещают уже 30 лет, начиная с фильма «Бразильские мальчики», в котором недобитые нацисты наклонировали целую стаю маленьких гитлеров, до «Острова» 2005 года, в котором клонов разводят на запчасти. А чтобы понять разницу между терапевтическим и репродуктивным клонированием, телевизионного образования недостаточно.

Клоны десятков видов животных получить удалось, хотя прижиться в матке суррогатной матери и дожить до рождения получается только у одной из нескольких сотен яйцеклеток с чужим соматическим ядром. У приматов, включая человека, сложные механизмы деления яйцеклетки и клеток эмбриона на самых ранних стадиях развития устроены так, что получить жизнеспособный зародыш «методом Долли» невозможно. Скорее всего, рано или поздно этот барьер удастся преодолеть, и законы о запрещении репродуктивного клонирования заранее приняты в десятках стран, как в технически развитых, так и в третьем мире – на случай, если какие-нибудь гринго захотят провести такой эксперимент на стороне. А вот получить таким способом культуру клеток, сочетающих универсальность эмбриональных и безопасность собственных мезенхимальных – перспектива очень заманчивая.

Впервые имплантировать ядро клетки взрослого человека в яйцеклетку и получить шестиклеточный эмбрион сумели исследователи американской компании Advanced Cell Technology в 2001 году. В конце 2005 разразился «корейский скандал»: результаты, опубликованные группой исследователей под руководством У Сук Хвана, оказались фальсифицированными. Но, несмотря на падение кумира, работы в этом направлении продолжаются, в том числе в Великобритании, под руководством создателя Долли Яна Уилмута.

Кривые окольные тропы

Исследователи из чикагского Института репродуктивной генетики под руководством Юрия Верлинского получили патент на метод введения донорского ядра в эмбриональные клетки. Если для этого использовать полученные до 2001 года линии, можно обойти президентский мораторий. Роберт Ланца из Advanced Cell Technology (компания, что характерно, негосударственная) получил линии мышиных эмбриональных клеток из одной-единственной клетки, отделенной от восьмиклеточной морулы. Рудольф Джениш из Массачусетского технологического института удалил из хромосом соматического ядра один из генов, необходимый для имплантации эмбриона в матку. Если такое ядро ввести в яйцеклетку, из нее невозможно получить жизнеспособный зародыш, но можно вырастить культуру эмбриональных клеток. Опубликованы работы о получении культур тетраплоидных клеток – с четырьмя парами хромосом, от соматической и эмбриональной клетки, непригодных для применения в медицине. Создатели химерных гибридов из коровьей или кроличьей яйцеклетки с человеческим ядром не оставляют надежды убедить ревнителей нравственности, что такие клетки можно использовать хотя бы для опытов. А самая безнадежная и неуклюжая попытка обойти сопротивление фундаменталистов – метод получения эмбриональных клеток из неоплодотворенных яйцеклеток. Это уж точно можно расценить как посягательство на основы христианства.

Впрочем, в последнее время появляется все больше сообщений о выделении эмбрионоподобных, тотипотентных (способных образовывать любые типы тканей) клеток из пуповинной крови, костного мозга. Согласно самым свежим данным, их удалось выделить из менструальной крови и из мужских половых желез. Это открывает дорогу к получению клеток с собственным геномом (и набором антигенов) больного, но с поведением эмбриональных стволовых клеток. Если это получится, у медицины не будет надобности ни в терапевтическом клонировании (методе дорогом, трудоемком и до сих пор никем реально не разработанном), ни в химерных овцах.

Право на жизнь

Генеральная Ассамблея ООН, Генеральная конференция ЮНЕСКО, Ассамблея ВОЗ, Совет Европы и другие авторитетные международные организации начали обсуждать проблему клонирования в 1997 году, сразу после рождения Долли.

Терапевтическое клонирование регламентируется примерно десятком международных деклараций и принятыми в ряде стран более или менее жесткими законами. В принятом в январе 2005 года приложении к Протоколу Конвенции Совета Европы о биомедицине и правах человека перечислено 20(!) пунктов информации, которую необходимо представить независимому комитету по этике для экспертизы проекта исследований в области клеточной терапии. А в п.21 сказано: «Комитет по этике может затребовать дополнительную информацию, необходимую для оценки проекта».

Межправительственный комитет по биоэтике ЮНЕСКО рассматривает эмбрион как существо, подлежащее защите, после 14 суток его развития (предельный срок, который он может жить вне материнского организма). Культуры эмбриональных клеток получают из бластоцист – шариков из нескольких сотен клеток, которые еще не является зародышами. При терапевтическом клонировании делящиеся яйцеклетки (в том числе и кроличьи или коровьи яйцеклетки с человеческими ядрами, на которых отрабатывают методику переноса ядра) не могут развиться в зародыши, и рассуждения о правах эмбриона не имеют отношения к искусственно созданной для исследовательских или терапевтических целей культуре клеток. А непримиримые противники клеточных технологий фактически обрекают на смерть миллионы больных, лишая их возможности воспользоваться новыми методами лечения.

Александр Чубенко,
интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/
Опубликовано в журнале «Что нового в науке и технике» № 5-2006