Навіщо нам партеногенез: лікувати хвороби або народжувати без чоловіків?

Майже 300 років тому, 13 березня 1720 року народився Шарль Бонні — натураліст і філософ, який відкрив дивовижний спосіб розмноження — партеногенез, він же — «невинне розмноження». Це форма статевого розмноження, коли яйцеклітини розвиваються без запліднення, тобто без контакту з чоловічими статевими клітинами. Людина не може розмножуватися партеногенезом. Однак наука стрімко рухається вперед, і про партеногенезе заговорили навіть лікарі. MedAboutMe розбирався, чи слід вважати партеногенез «непорочним зачаттям» і як його можна використовувати для лікування людей.

Що таке партеногенез?

Як було сказано вище, при партеногенезе яйцеклітина ділиться самостійно, без участі чоловічої статевої клітини. Слід відрізняти партеногенез від безстатевого розмноження. У живих організмів є клітини соматичні (клітини тіла), а є статеві (сперматозоїди і яйцеклітини). При безстатевому розмноженні новий організм розвивається з соматичних клітин шляхом їх поділу, а згодом — брунькування, коли новий організм відгалужується від материнського.

Партеногенез є варіантом клонування — такого способу розмноження, при якому вихідний організм є родоначальником клону — організмів з клітин, які будуть повторюватися з покоління в покоління.

Як відомо, в статевих клітинах міститься одиночний набір хромосом (гаплоїдні клітини), а в соматичних — подвійний (диплоїдні клітини). Тобто, у людини в яйцеклітині і сперматозоїді міститься по 23 хромосоми. Яйцеклітина, запліднена сперматозоїдом, містить 46 хромосом, як і клітини тіла.

Бджоли, ящірки і люди

Що відбувається при партеногенезе? Адже в розмноженні бере участь не дві статевих клітини, а одна, тобто вихідна клітина містить одиночний набір хромосом. У деяких соціальних комах (мурахи, бджоли) із запліднених клітин виходять самки, а з незапліднених — самці (трутні у бджіл). Інші види пристосувалися різними способами подвоювати число хромосом до диплоїдного, парного набору — так роблять дафнії, деякі ящірки і ін. Всі ці варіанти партеногенезу дозволяють, по-перше, регулювати чисельність виду (наприклад, в залежності від сезону і кількості доступної їжі), а по-друге, змінювати співвідношення самців і самок в популяції (наприклад, в екстремальних умовах, коли треба терміново розмножитися).

Партеногенез у ссавців, до яких відносяться і люди — виняткове, але, в принципі, не неможливе явище. При різних стресових впливах на статеві клітини — кислотами, високими температурами, механічним роздратуванням і ін. — можливо партеногенетичний розмноження яйцеклітин. Так вченим вдалося змусити ділитися навіть жіночі яйцеклітини. У нормі отримані таким чином бластоцисти гинуть, і з них не розвивається цілий організм. Однак дослідники змогли налагодити управління цим процесом у жаб і кроликів — в результаті кролики стали першими ссавцями, яких вдалося розмножити партеногенетичним шляхом.

Партеногенез і ідея непорочного зачаття

Строго кажучи, партеногенез — це поділ незаплідненої яйцеклітини. А сам термін «зачаття» має на увазі під собою контакт двох статевих клітин з утворенням зиготи, тобто мова йде про запліднення і обов'язкової участі другого об'єкта. Питання «порочності» процесу в даному випадку взагалі не грає ролі. Таким чином, партеногенез — це не зачаття зовсім.

Чи можливо народження партеногенетического дитини?

Власне, наука вже підібралася до вирішення цього питання досить близько. Не так давно дослідники з США повідомили про успішне отримання повноцінних ембріонів мавп з яйцеклітин, які не пройшли запліднення. В експерименті були задіяні 28 макак, і в 4 випадках вченим вдалося домогтися успіху шляхом хімічного впливу на яйцеклітину. Можливо, що незабаром ми почуємо про народження партеногенетических мавп. І тоді наступним може виявитися людина.

Але тут виникає безліч нюансів, як науково-медичного, так і етичного плану. Слід розуміти, що в ході еволюції в процесі формування тієї чи іншої схеми розмноження одночасно створювалися і, свого роду, бар'єри — обмеження, що спрацьовують на відхилення від цієї схеми. Природу цікавлять нові генетичні варіації, але вони повинні бути життєздатними і не погіршувати, а покращувати виживаність виду. Партеногенез, як мінімум, не покращує, а гальмує безперервний процес змін, завдяки якому людина стала домінуючим видом на планеті. Так що подібні варіанти стають відхиленнями, патологіями і зазвичай ліквідуються організмом. Не дивно, що партеногенетические яйцеклітини у людини вже через кілька поділок гинуть і не беруть участі в розмноженні. Крім того, спонтанне партеногенетичний розмноження незапліднених яйцеклітин у людини може привести до утворення тератоми — пухлини, що утворюється в яєчниках жінок або в яєчках чоловіків.

Партеногенез і хвороби людини

У партеногенезе зацікавлені, перш за все, жінки, які хотіли б мати дитину без будь-якої участі чоловіка в цьому процесі. Якщо коли-небудь цього вдасться досягти, народжуватися у них будуть тільки дівчатка, так як Y-хромосому взяти буде нізвідки.

Але у вчених є свої види на партеногенез. І пов'язані вони зі стовбуровими клітинами, які відрізняються від звичайних тим, що недиференційовані, тобто, з них можна отримати різні види «готових» клітин, які при цьому не будуть відторгатися організмом-господарем.

Як відомо, в організмі людини є два основних види стовбурових клітин (СК):

• СК дорослої людини.

Такі стовбурові клітини залишаються в тканинах вже після завершення внутрішньоутробного розвитку. Вчені неодноразово намагалися використовувати їх для лікування печінки і серця. Передбачалося, що СК будуть диференціюватися в гепатоцити або кардіоміцити і зможуть замінити собою загиблі клітини органів при цирозі печінки або при інфаркті міокарда. Але ефективність їх застосування виявилася занадто низькою.

• Ембріональні (фетальні) СК.

У порівнянні з дорослими СК, ембріональні знаходяться на більш ранній стадії свого розвитку, а це значить, що диференціюються вони набагато легше і краще. Але це їх властивість має і "темну" сторону — вони набагато охочіше трансформуються в пухлинні клітини і призводять до раку, ніж дорослі СК. Крім того, головне джерело ембріональних ЕСК — зайві ембріони, що залишилися після ЕКЗ, і на цьому місці виникає безліч етичних проблем.

Але рано чи пізно вчені дійдуть консенсусу в області етики і навчаться обмежувати «свободу дій» фетальних СК. А поки в 2013 році вже вдалося отримати партеногенетические стовбурові клітини для вирощування кардіоміоцитів і навіть цілої серцевого м'яза — міокарда.

А трохи раніше, в 2011 році вчені також заявили про можливість лікування партеногенетическому стовбуровими клітинами таких важких захворювань, як хвороба Хантінгтона, бета-таласемії і розсіяного склерозу. Передбачається, що партеногенез можна буде використовувати для створення «генетично чистих", не зіпсованих, так би мовити, хворобами стовбурових клітин.

пройдіть тест

Ваш персональний IQ здоров'я Пройдіть цей тест і дізнайтеся, у скільки балів — за десятибальною шкалою — можна оцінити стан вашого здоров'я.