Медики бьют тревогу: только 27% мужчин в России оказались «на высоте». По разработанной шкале твердости эрекции у них проблем не оказалось. Все остальные мужчины репродуктивного возраста отличаются половой вялостью той или иной степени. И у андрологов есть претензии: 46% россиян имеют половые дисфункции. Статистики угрожают увеличением случаев импотенции за последние 30 лет в два раза: к 2025 году в мире будет насчитываться 322 миллиона импотентов. И только генетики внушают надежду. В День работников ЗАГСа MedAboutMe рассказывает, почему статус мужа может исключать отцовство и как ученым удается получать потомство без участия мужских половых клеток. Пока, правда, только у мышей.
Мама+мама
Все же знают, что для рождения нового человека нужны мама и папа? Или хотя бы их половые клетки. Специфика клеток определяет необходимость двуполых родителей, но мы уже знаем, что сперматозоиды содержат Y-хромосому, а яйцеклетки — ХY.
Этот хромосомный набор яйцеклеток с момента его расшифровки вызвал множественные научные и фантастические теории: если в женской клетке есть весь набор, зачем нужна мужская? Фантазии исследователей доходили до абсурда, к примеру, до теории о многовековом обществе женщин-амазонок или полноценных гермафродитов. Общества, в котором мужчин не было совсем.
Согласно теории Ирины Ермаковой, бывшего ученого, бывшего научного сотрудника и доктора биологических наук, около 40 тысяч лет на Земле существовали только женщины. Такой вывод Е. В. Ермакова сделала из расшифровки человеческого генома.
Действительно, у всех нас есть общие предки, и женский предок, «митохондриальная Ева», по некоторым оценкам жила намного раньше нашего общего мужского предка. Хотя это не означает, что в мире существовали только «Евы». Это — свидетельство того, что самый плодовитый предок по мужской линии появился позднее, а до него были другие, менее успешные.
Однако согласно теории Ермаковой, долгие века все женщины были гермафродитами. Сами себе мамы и папы, и в мужских особях потребности они не испытывали. Зато могли разговаривать с животными, левитировать, излучать благость… Пока не появились мужчины, возможно, прилетевшие с Марса.
Подобные теории абсурдны и критики не выдерживают, хотя и предлагают немало интересных придумок для желтой прессы. Однако научное сообщество ценит не только факты: в абсурде и в фантастике можно найти идеи для исследований, экспериментов и научных открытий.
Как вырастить сперматозоид в пробирке?
Давние сказки про гомункулов, человечков из пробирки, сегодня становятся почти правдой. И речь вовсе не про экстракорпоральное оплодотворение: в ЭКО все механизмы оплодотворения абсолютно естественны, отличается только процесс внедрения клеток при слиянии.
Признанным специалистом по созданию гомункулов, искусственно выведенных «человечков», считался Парацельс, швейцарский врач, алхимик и оккультист ХVI века. В его методику входили «мужское семя», человеческая кровь, таинственный процесс магнетизации и выдержка будущего гомункула в конском навозе.
Усовершенствованные рецептуры заменили навоз на теплое место, питательной средой для гомункула стало куриное яйцо. Однако в самых страшных снах ни один «специалист по гомункулусам» не мог представить, что в будущем человека можно будет создавать без основного ингредиента — семенной жидкости со сперматозоидами. Именно там, по мнению всех ученых средневековья, находился зародыш будущего человека.
То, что не снилось мудрецам, сегодня — уже реальность. В 2012 году Синъя Яманака и Джон Гордон получили Нобелевскую премию за научное открытие: эмбриональные стволовые клетки. Это достижение позволяет специализированную взрослую клетку «забывать» свою функцию и возвращаться в исходное состояние.
Однако заставить соматическую (неполовую) клетку стать гаметой, зародышевой клеткой, из которой можно вырастить сперматозоид или яйцеклетку, не удавалось вплоть до 2016 года.
В апреле 2016 группе ученых из США и Испании удалось заставить клетки кожи человека трансформироваться в гаметы. В эксперименте соединялись фибробласты мужской крайней плоти и мезенхимальные стволовые клетки. И это был первый шаг к научному прорыву.
Японские ученые год спустя смогли создать сперматозоид из примерно такого же сочетания клеток, но взятых у мышей. А немногим позже была создана и первая искусственная мышиная яйцеклетка. Первичные клетки-предшественницы, созданные в пробирке, помещали в тела мышей для созревания. Сперматозоиды «дозревали» в телах взрослых самцов, яйцеклетки — в телах мышей при эмбриональном развитии. То есть искусственные клетки все же требовали «живых инкубаторов», обеспечивающих особую среду для полноценного развития.
На создании клеток японцы не остановились. Экстракорпоральное оплодотворение, подсадка эмбрионов в матку избранной мыши... И вот на свет появляются первые «искусственные» млекопитающие, и это совсем не клоны. У каждого — свой набор хромосом, своя индивидуальность и даже разный окрас шерсти.
На фото — первые мыши, родившиеся после оплодотворения искусственно созданной яйцеклетки сперматозоидом из пробирки. Мечта алхимиков средневековья — живое существо, чья жизнь зародилась в пробирке.
Мышам отцы уже не нужны
Но только созданием искусственных половых клеток ученые не удовлетворились. Если вдруг у мышей пропадут все самцы, мы сможем спасти популяцию грызунов с помощью одних только самок. Появление потомства от женских особей без участия мужских сегодня — уже реальность.
Генные инженеры Китая совершили прорыв в науке: у однополой пары мышей родилось потомство. Всем млекопитающим для зачатия детенышей нужны самец и самка. А вот рептилиям, амфибиям и рыбам некоторых видов удается обходиться однополым партнером или же вообще заводить детей самостоятельно. Китайским ученым показалось важным понять, почему репродукция осуществляется именно по таким правилам. А для этого правила пришлось нарушать.
В эксперименте участвовала яйцеклетка от одной мыши и гаплоидная стволовая клетка от другой мыши-самки. Немного редактирования генов, чтобы избежать генетических аномалий, и в результате на свет появилось аж 29 мышат от двух мам. Эти новые мыши, в буквальном смысле не имеющие отцов, не просто живы и здоровы — они сами уже родители абсолютно нормального потомства.
Удачный эксперимент с самками был омрачен полным провалом эксперимента с самцами. Генетики также пытались создать потомство хотя бы на уровне жизнеспособных эмбрионов. У самцов мышей брали сперму, мужские гаплоидные эмбриональные стволовые клетки, яйцеклетку без генетической информации (оболочку) и прибегали к генетической инженерии. Но это не работало: в результате эксперимента ни один из 1144 эмбрионов не выжил.
По мнению ученых, исследование открывает новые возможности для пар с мужчинами, страдающими бесплодием, а также для однополых женских пар. Млекопитающие, появляющиеся на свет без участия сперматозоидов, уже реальность. И хотя это пока что грызуны, кто знает, какие еще правила и для каких целей нарушают ученые в лабораториях именно сейчас.
Большинство исследователей сомневается, что в ближайшем будущем появится возможность повторить эксперимент с мышами над человеческими клетками. И технологии у нас пока не те, и этический комитет на данный момент выступает против генной инженерии над человеческими эмбрионами. Но все возможно. Вполне вероятно, еще в этом веке мы столкнемся с главным страхом Стивена Хокинга, сверхлюдьми, рожденными в результате модификации генов. И не факт, что для их создания ученым понадобятся мужчины.
В эксперименте участвовала яйцеклетка от одной мыши и гаплоидная стволовая клетка от другой мыши-самки. Немного редактирования генов, чтобы избежать генетических аномалий, и в результате на свет появилось аж 29 мышат от двух мам. Эти новые мыши, в буквальном смысле не имеющие отцов, не просто живы и здоровы — они сами уже родители абсолютно нормального потомства.
