Текст книги "Взломать Дарвина: генная инженерия и будущее человечества"

Идея о существовании стандартизированного и усредненного значения интеллекта, а также людей, чей интеллект выше или ниже этой отметки, получила дальнейшее развитие у немецкого психолога Уильяма Штерна, который принял среднее значение коэффициента умственного развития за 100. Если чей-то IQ был 120, то, согласно данной модели, интеллект этого человека был на 20 % выше среднестатистического. При IQ 80 интеллект человека был на 20 % ниже среднего. Американский психолог Чарльз Спирмен выявил корреляцию между когнитивными способностями детей в нескольких областях: те, кто преуспевал в одной области, как правило, показывал хорошие результаты и в других. Так зародилось понятие фактора общего интеллекта[91]91
  Charles Spearman. ‘General Intelligence,’ Objectively Determined and Measured // American Journal of Psychology 15 – No. 2 (1904). PP: 201–93. URL: http://dx.doi.org/10.2307/1412107.


[Закрыть].

В течение последующих лет концепция IQ быстро распространилась по всему миру и ее начали активно использовать в различных организациях при оценке общих способностей к выполнению различных задач. Наиболее известным примером был отбор в вооруженные силы США во время Первой мировой войны. Вполне возможно, что тестирование IQ помогло американским военным измерить определенные типы способностей. Однако некоторые высокопоставленные ученые недобросовестно использовали результаты тестов, показывающие различия IQ у групп. Например, Карл Бригам из Принстона подкреплял ими утверждение, что иммиграция и расовая интеграция ослабят американский генофонд.

Несмотря на весьма сомнительную предысторию, IQ, как показали многие исследования и как объяснил наш гипотетический врач из клиники по лечению бесплодия, тесно связан со здоровьем человека, уровнем образования, успешностью и продолжительностью жизни[92]92
  Brian Resnick. IQ, Explained in 9 Charts // Vox, 10 октября 2017 года. URL: https://www.vox.com/2016/5/24/11723182/iq-test-intelligence. Robert Plomin, Sophie Von Stumm. The New Genetics of Intelligence // Nature Reviews Genetics 19. – No. 3 (2018). PP: 148–159. – doi:10.1038/nrg.2017.104.


[Закрыть]. Многие наши когнитивные способности, которые оказались максимально полезными для наших предков (память, распознавание образов, языковые способности и знание математики), непременно взаимосвязаны. И люди с высоким IQ, как правило, получают высокие оценки по большинству других когнитивных тестов. Однако для многих критиков IQ остается надуманным, неточным, не уважающим различия, расистским и социально-экономически предвзятым, опасным и в целом крайне сомнительным[93]93
  Patrick F. McKay et al. The Effects of Demographic Variables and Stereotype Threat on Black/White Differences in Cognitive Ability Test Performance // Journal of Business and Psychology. – No. 18 (2003). PP: 1–14. URL: https://link.springer.com/article/10.1023/A:1025062703113. Также см. Daphne Martschenko. The IQ Test Wars: Why Screening for Intelligence Is Still So Controversial // The Conversation, 10 октября 2017 года, дата обращения: 26 июня 2018 года. URL: https://theconversation.com/the-iq-test-wars-why-screening-for-intelligence-is-still-so-controversial-81428.


[Закрыть].

В США эти споры достигли своего апогея в 1994 году после выхода книги Ричарда Хернштейна и Чарльза Мюррея «Колоколообразная кривая: интеллект и классовая структура американского общества», в которой интеллект стал новой разграничительной линией в американском обществе. В начале книги авторы аргументированно объяснили, что общие когнитивные способности можно качественно измерить. Кроме того, эти способности различаются у людей и на 40–80 % наследуются. И хотя Хернштейн и Мюррей признавали генетическую и средовую составляющую интеллекта, они высказывали весьма спорное мнение, что именно генетика объясняет более низкие оценки в тестах на IQ среди некоторых групп населения и что сокращение государственной поддержки по рождаемости среди бедных женщин способно привести к увеличению среднего значения IQ в США[94]94
  Richard J. Herrnstein, Charles A. Murray. The Bell Curve: Intelligence and Class Structure in American Life // New York: Free Press, 1997. (Ричард Хернштейн, Чарльз Мюррей, «Колоколообразная кривая. Интеллект и классовая структура американского общества».) В первый раз книга была опубликована в 1994 году.


[Закрыть]. Подняв сразу все запретные темы об интеллектуальном неравенстве между людьми и группами, IQ и расами, Хернштейн и Мюррей столкнулись с ярым порицанием со стороны прогрессивно настроенного общественного мнения.

Боб Герберт, обозреватель New York Times, сравнил «Колоколообразный купол» с «непристойной расистской порнографией, маскирующейся под серьезную науку»[95]95
  Bob Herbert. In America; Throwing a Curve // New York Times, 26 октября 1994 года, дата обращения: 26 июня 2018 года. URL: https://www.nytimes.com/1994/10/26/opinion/in-america-throwing-a-curve.html.


[Закрыть]. Стивен Джей Гулд из Гарварда, давний критик концепции фактора общего интеллекта, утверждал, что факторы окружающей среды, включая внутриутробное питание, семейную жизнь и доступ к качественному образованию, играют куда более важную роль в развитии интеллекта, чем пытались показать Хернштейн и Мюррей[96]96
  Stephen Jay Gould. Curveball // New Yorker, 28 ноября 1994 года. URL: http://www.dartmouth.edu/~chance/course/topics/curveball.html. Для содержательной и аргументированной критики «Колоколообразной кривой» см. также Siddhartha Mukherjee. The Gene: An Intimate History // London: Vintage, 2017 – 343 p. (Сиддгартха Мукерджи, «Ген: необычайная история».)


[Закрыть]. Другие критики сочли книгу ограниченной, научно неаккуратной и излишне предвзятой[97]97
  Подборку критических замечаний см. Steve Fraser. The Bell Curve Wars: Race, Intelligence, and the Future of America // New York: BasicBooks, 1998. Также см. Eric Siegel. The Real Problem with Charles Murray and ‘The Bell Curve’ // Scientific American Blog Network, 12 апреля 2017 года. URL: https://blogs.scientificamerican.com/voices/the-real-problem-with-charles-murray-and-the-bell-curve/ (дата обращения: 17 июня 2018 года).


[Закрыть].

Но даже в этой весьма неоднозначной среде ученых нашлось большое количество приверженцев идей Хернштейна и Мюррея, которые пытались отстоять идею, что общие когнитивные способности во многом носят генетический характер и наследуются, в то же время избегая любых опасных привязок генетики к весьма сомнительному делению по полу и расе.

В декабре 1994 года 52 известных профессора опубликовали в Wall Street Journal совместное заявление, в котором говорилось, что интеллект можно определить и детально исследовать и что в основной своей массе он имеет генетическую природу и наследуется, а также что «IQ тесно связан со многими значимыми образовательными, профессиональными, экономическими и социальными достижениями – возможно, даже сильнее, чем любой другой человеческий признак»[98]98
  Перепечатано в Linda S. Gottfredson. Mainstream Science on Intelligence: An Editorial with 52 Signatories, History, and Bibliography // Intelligence 24. – No. 1 (1997). PP: 13–23. – doi:10.1016/s0160–2896(97)90011–8. Американская ассоциация психологов создала специальную рабочую группу, которая проанализировала данные из книги и пришла к тем же выводам.


[Закрыть]. Несмотря на то что многие идеи Хернштейна и Мюррея оказались ошибочными, а рекомендации – оскорбительными, оспорить их гипотезу, что IQ формируется из наследуемых и измеряемых генетических составляющих, было довольно сложно.

Десятилетия исследований однояйцевых близнецов и других братьев и сестер помогли увидеть, какая часть IQ формируется генами, а какая – обусловлена нашим опытом.

Программа по изучению близнецов Minnesota Twin Family Study, которую проводили с 1979 по 1990 год, изучала 137 пар близнецов (81 однояйцевая и 56 разнояйцевых), разлученных в раннем возрасте. Ученые из Миннесоты получили те же результаты, что и исследователи генетической структуры роста: 70 % IQ определялось генетикой и лишь 30 % формировалось под влиянием разного жизненного опыта. Эти результаты лишь подтверждали выводы многих других исследований близнецов[99]99
  Bouchard et al. Sources of Human Psychological Differences.


[Закрыть]. В более поздних источниках, посвященных исследованиям в области генетики интеллекта, IQ считается наследуемым на 60 %[100]100
  Plomin, I. J. Deary. Genetics and Intelligence Differences: Five Special Findings // Molecular Psychiatry. – No. 20 (2014). PP: 98–108. URL: https://www.nature.com/articles/mp2014105.pdf.


[Закрыть]. А поскольку IQ показывает, что мы можем осознать и выразить, то по мере того, как мы растем, развиваемся и обучаемся, генетическая наследуемость IQ возрастает[101]101
  Thomas J. Bouchard. The Wilson Effect: The Increase in Heritability of IQ with Age // Twin Research and Human Genetics 16. – No. 5 (2013). PP: 923–930. – doi:10.1017/thg.2013.54. IQ является относительной величиной. Поскольку люди стареют примерно одинаково, в развитии IQ на первый план выходит генетика. Другое исследование предположило, что IQ взрослого человека на 80 % передается от родителей. Valerie S. Knopik. Behavioral Genetics, 7th ed. – Worth Publishers, 2016; Susan Bouregy, Elena L. Grigorenko, Stephen R. Latham. Genetics, Ethics and Education // Cambridge: Cambridge University Press, 2017.


[Закрыть]. Именно поэтому у нас нет тестов IQ для новорожденных.

Как бы то ни было, идея об IQ хотя бы частично обусловленном генетикой остается весьма спорной. Неоднократно поднимались вопросы о том, могли ли такие исследования, как Minnesota Twin Family Study, быть социально-экономически предвзятыми. В 2003 году Эрик Туркхаймер, профессор психологии из Университета штата Вирджиния, решил проверить, насколько схожим окажется процент наследуемости интеллекта у протестированных групп близнецов из среднего класса и более бедной прослойки населения. Он заметил интересную деталь: генетическое прогнозирование IQ для детей из малообеспеченных семей было менее точным[102]102
  Eric Turkheimer et al. Socioeconomic Status Modifies Heritability of IQ in Young Children // Psychological Science. – No. 14 (2003). PP: 623–628.


[Закрыть]. Одним из объяснений этого могли служить изначальная ошибочность и предвзятость тестов. Другим объяснением могло стать то, что в неблагоприятной окружающей обстановке отрицательные факторы среды имеют большее влияние, чем положительные. Например, при дефиците продовольствия в Северной Корее для детей, родившихся в 1990-х годах, факторы окружающей среды были важнее, чем для остального населения.

Если мы согласимся с выводами подавляющего большинства исследований, указывающих на превалирующую, но не полную генетическую обусловленность IQ, то возникает вопрос: как нам изучить особые наборы генов, лежащие в основе IQ? Для ответа на этот вопрос ученые провели большое количество исследований, направленных на обнаружение тысяч генов, влияющих на IQ. К 2016 году обнаружили всего несколько вариантов генов, или аллелей[103]103
  По сути, мутации и варианты – это одно и тоже. Однако мы привыкли считать мутациями редко встречающиеся или приводящие к заболеваниям патологии, а вариантами называем более распространенные изменения, которые не приводят к возникновению заболеваний. Для большей ясности некоторые исследователи заменили понятие «мутация» на «патологический вариант». Поскольку граница между признаком и его аномалией размыта, оба понятия – взаимозаменяемы.


[Закрыть], связанных с интеллектом выше среднего, но с тех пор нашли около 200 новых комбинаций[104]104
  Скорее всего, автор говорит об англоязычном издании, которое вышло в 2019 году. – Прим. ред.


[Закрыть]. Несмотря на впечатляющие результаты исследований, на каждый из найденных генов и аллелей приходится лишь крошечный процент всего разнообразия человеческого IQ[105]105
  Suzanne Sniekers. Genome-Wide Association Meta-analysis of 78 308 Individuals Identifies New Loci and Genes Influencing Human Intelligence // Nature Genetics. – No. 49 (2017). PP: 1107–1112.


[Закрыть]. По большому счету, несколько сотен генов, обнаруженных нами среди тысяч, потенциально влияющих на развитие интеллекта, говорит нам об умственных способностях абстрактного или реального человека слишком мало.

И все же…

То, что мы смогли быстро найти эти гены, находясь на ранней стадии генетического прогресса, явно указывает на нашу способность к обнаружению еще большего числа аллелей, если объемы секвенированных геномов человека вырастут, а также откроется доступ к медицинским картам; если усовершенствуют вычислительные мощности и технические возможности для анализа больших наборов данных; если будет больше денег, людей, образовательных, предпринимательских и государственных ресурсов[106]106
  Уже сейчас исследователи переходят от восходящей модели реконструкции общего интеллекта, основанной на выявлении одногенных мутаций, к нисходящему подходу с анализом больших наборов данных из закономерностей, свойственных данным мутациям. См. Plomin, Stumm. The New Genetics of Intelligence.


[Закрыть]. Общее количество генов, влияющих на IQ, по определению должно быть намного меньшим, чем 21 000 (число генов в геноме человека). За последние несколько лет наш путь к расшифровке 200 генов стал значительно короче. Поэтому планка даже в несколько тысяч генов кажется вполне выполнимой.

При разборе генетического кода IQ мы достигли существенного прогресса, и нам еще многое предстоит пройти. Но насколько IQ сложнее роста с точки зрения генетики? В 2, 3, 5 раз? Уж точно не в 10.

Предварительный анализ Стивена Хсу и впечатляющая работа специалиста по биостатистике Янь Чжан и ее коллег из Университета Джона Хопкинса показывают, что большинство признаков со средней наследуемостью от 50 % и выше можно прогнозировать с относительной точностью – при наличии секвенированных геномов и доступов к медкартам миллиона людей[107]107
  Yan Zhang et al. Estimation of Complex Effect-Size Distributions Using Summary-Level Statistics from Genome-wide Association Studies across 32 Complex Traits and Implications for the Future // BioRxiv (2017). URL: https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2017/08/11/175406.full.pdf; Stephen Hsu. Genomic Prediction of Complex Traits, лекция, The Paul G. Allen Frontiers Group, 19 января 2018. URL: http://infoproc.blogspot.com/2018/01/allen-institute-meeting-on-genetics-of. html; Heritability // SNPedia. URL: https://www.snpedia.com/index.php/Heritability (дата последнего изменения на момент обращения: 13 марта 2018 года). Предрасположенность к заболеваниям и общим состояниям человека на 50 % обусловлена генетикой. SNPedia.com – это «Википедия» по генетике. Здесь размещены научные исследования по разным областям со всего мира: аневризма брюшной аорты, акне, возрастная макулодистрофия, алкоголизм, болезнь Альцгеймера, андрогенная алопеция, анорексия, синдром дефицита внимания с гиперактивностью, толщина волос на лице, минеральная плотность костей, биполярное расстройство, целиакия, хроническая обструктивная болезнь легких, болезнь Крона, синдром Дюпюитрена, экзема, эпилепсия, цвет глаз, количество веснушек, базедова болезнь, цвет и кудрявость волос, рост, камни в почках, волчанка, возраст начала менструаций, сросшиеся брови, синдром поликистозных яичников, псориаз, ревматоидный артрит, шизофрения, сексуальная ориентация, заикание, рак щитовидной железы, синдром Туретта, диабет первого типа, варикоз вен и др. Полный список включает в себя десятки тысяч заболеваний и признаков.


[Закрыть]. Давайте на секунду предположим, что человеческий интеллект в пять раз сложнее, чем прогнозируемые признаки Хсу и Чжан. Это значит, что потребуется 5 миллионов секвенированных геномов и медкарт. По сегодняшним меркам это много. Однако по сравнению с 2 миллиардами людей, чьи геномы будут секвенированы в последующие 10 лет, цифра не столь велика.

Возможно, еще более сложным признаком для понимания и количественной оценки служит тип личности. Личность – это одна из самых сокровенных черт человека. Поэтому, когда доктор предложил эту опцию для отбора, вы нервно сглотнули. Несмотря на попытки измерить различные типы личности через тесты типа Майерс – Бриггс, этот процесс так и остался скорее искусством, чем наукой.

Основополагающая теория личности, появившаяся в 1950-х годах, выделяет в человеческой личности пять основных категорий: экстраверсию, невротизм, открытость опыту, сознательность (или добросовестность) и согласие (или сотрудничество). Разумеется, в каждом из нас живет смесь этих качеств, а характер их оценки – весьма субъективен и относителен. Тем не менее мы можем без труда оценить наших друзей и членов семьи по шкале экстраверсии, невротизма и т. д., так что данные категории, конечно же, не лишены смысла.

Как правило, исследования близнецов уделяют много внимания типам личности. Исследователи из программы Minnesota Twin пришли к выводу, что «по многим показателям личности и темперамента, профессиональным интересам, увлечениям и социальным установкам разлученные однояйцевые [идентичные] близнецы схожи с многояйцевыми близнецами, выросшими вместе… и для многих психологических черт эффект от проживания в одном доме ничтожно мал»[108]108
  Bouchard et al. Sources of Human Psychological Differences.


[Закрыть].

Исследования близнецов – это не единственный способ изучать генетику типов личности. В исследовании, опубликованном в 2016 году в журнале Nature Genetics, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего собрали для сравнения данные сотен тысяч геномов людей с информацией, предоставленной теми же людьми в опросниках о типах личности. При сравнении секвенированных геномов людей, относящих себя к одному типу личности, ученые обнаружили шесть генетических маркеров, которые с типами личности были явно связаны. Экстраверсия определялась вариантами генов WSD2 и PCDH15, а невротизм – вариантами гена L3MBTL2[109]109
  Min-Tzu Lo et al. Genome-Wide Analyses for Personality Traits Identify Six Genomic Loci and Show Correlations with Psychiatric Disorders // Nature Genetics. – No. 49 (2017). PP: 152–156. URL: https://www.nature.com/articles/ng.3736.


[Закрыть]. Найдя лишь несколько точек в геноме, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего почувствовали, что смогут в полной мере предсказывать тип личности человека.

Почти нет шансов, что наши типы личности – все, за небольшим исключением, – определяются исключительно или в значительной степени одногенными мутациями. В то же время существует высокая вероятность – и даже уверенность, – что в ближайшие годы откроют еще больше генетических составляющих личности.

* * *

Исследования, направленные на изучение генетики роста, интеллекта и типа личности, показывают: у нас получится расшифровывать генетические компоненты даже самых сокровенных, сложных и человеческих признаков с возрастающей точностью. Но даже если в течение десятилетий нам не удастся полностью расшифровать генетику, лежащую в основе данных признаков, мы все еще сможем уверенно пользоваться нашими, пусть и ограниченными, но растущими знаниями в системе здравоохранения и репродукции. Постепенно мы перейдем от общей медицины, основанной на усредненных показателях по населению, к точной медицине с ее упреждающей реакцией на генетические предрасположенности отдельно взятого человека. И, что еще важнее, мы начнем внедрять эти генетические прогнозы в процессы принятия решений относительно репродукции.

Именно последствия такого выбора заставили вас чувствовать себя некомфортно в тот момент, когда репродуктивный доктор озвучивал ваши варианты, исходя из своих прогрессивных, но неполных знаний о функционировании генов. Но даже таких ограниченных знаний будет достаточно, чтобы каждому из нас так или иначе пришлось сделать выбор о подписании бланка у доктора.

По сравнению с тем, что нас ждет впереди, у принятия подобных решений в клинике 2035 года будет сравнительно низкий порог безопасности. В 2035 году каждый из эмбрионов все еще будет естественным и неотредактированным потомком своих генетических родителей. Даже если наше понимание генетики окажется совершенно неверным, все родители, выбравшие ЭКО и традиционный предымплантационный отбор эмбрионов, получат таких же «естественных» детей, как и другие. Но во времена, когда взлом биологии становится новым направлением деятельности нашего вида, шанс, что наше применение генетических технологий в репродуктивных процессах ограничится простым отбором из нескольких предварительно имплантированных эмбрионов, невелик.[110]110
  Этот расчет изменится, если будет доказано, что зачатие посредством ЭКО и ПГТ окажется менее безопасным, чем половое размножение. Поскольку традиционно ЭКО и ПГТ проводились у женщин более старшего возраста с осложненными беременностями, то чтобы провести такой анализ, потребуется сравнение с «традиционными» матерями при прочих равных условиях. Но пока что на возможные риски ЭКО и ПГТ указывает слишком мало признаков.


[Закрыть]

Глава 4
Конец половых отношений

Во вступлении к данной книге я кое о чем умолчал. Я остановил повествование раньше времени. Я скрыл одно слово.

Врач в криобанке поведал мне, что бодрый администратор, который также выполняет работу медсестры, проводит меня в мастурбаторий. И да, это официальное название[111]111
  Мастурбаториум (Masturbatorium), Wiktionary. URL: https://en.wiktionary.org/wiki/masturbatorium (дата последнего изменения на момент обращения: 7 июня 2017 года).


[Закрыть].

Я даже слегка покраснел, когда девушка провела меня по коридору и протянула пластиковый контейнер. Она открыла дверь в небольшую комнатку, которая когда-то явно была кладовкой. Стерильно-белый кабинет, дополненный медтехникой. Единственным, что указывало на назначение кабинета, было порно на экране телевизора. Я невольно задумался, изучал ли кто-то мои предпочтения, прежде чем выбрать DVD. Неужели что-то во мне указывало на любовь к татуировкам?

– Журналы – на этой стойке, – прочеканила она профессиональным тоном, указывая на стопку потрепанных журналов. – Если вам не нравится это видео, другие DVD лежат в этом ящике. Они упорядочены по категориям. Поместите биоматериал в контейнер и плотно закройте крышку. Когда закончите, оставьте образец на стойке, и я его заберу. Могу еще чем-то помочь?

Я покачал головой. Как насчет дыры, чтобы провалиться под землю?

Затем она вышла и закрыла за собой дверь, а я решил оглядеться в этой странной комнате, чувствуя, как мне становится не по себе от приглушенных звуков из телевизора. Неужели именно это заготовила для меня эволюция? Я смог вспомнить только несколько ситуаций, еще менее подходящих под задачу. Например, кресло стоматолога[112]112
  Одонтофилия (Odontophilia) // Urban Dictionary. URL: https://www.urbandictionary.com/define.php?term=Odontophilia (дата обращения: 26 июня 2018 года).


[Закрыть][113]113
  Да простят меня одонтофилы, читающие эту книгу!


[Закрыть].

Но как бы это ни было неловко, я вернулся на работу еще до того, как закончился обеденный перерыв. Все прошло не так уж и плохо. Просто потому, что я мужчина.

За свою жизнь здоровый мужчина производит в среднем более 500 миллиардов сперматозоидов. При этом при каждой эякуляции выделяется от 40 миллионов до 1,2 миллиарда сперматозоидов. Мы, как и многие другие виды млекопитающих, производим так много сперматозоидов, поскольку сотни миллионов лет конкурируем с другими самцами за то, чтобы наша сперма оказалась как можно ближе к яйцеклетке желаемой самки. В экосистеме человеческого вида мужской спермы вырабатывается в избытке. Вот почему мастурбаторий – это не что иное, как обычный чулан, без каких-либо заумных технологий. Ну, кроме телевизора и DVD-плеера эпохи 2000 года.

Но у женщин совсем другая история.

В яичники женщины при рождении закладывается около 2 миллионов фолликулов, которые в дальнейшем созревают в яйцеклетки. При этом большинство фолликулов исчезает до наступления половой зрелости и остается не более 300–400 клеток, которые в течение следующих десятилетий могут превратиться в готовые к оплодотворению яйцеклетки. Разница на лицо: около 500 миллиардов сперматозоидов у мужчин – и не больше 400 яйцеклеток у женщин. И, в отличие от простого «извлечения» мужской спермы, получить женскую яйцеклетку довольно сложно.

Подготовка к ЭКО начинается с пятинедельного курса гормональных таблеток или инъекций, направленных на выработку максимального количества фолликулов и яйцеклеток для извлечения. Эти препараты, стимулирующие деятельность яичников, не только повышают уровень эстрогена, но и могут провоцировать отеки, головные боли, нечеткость зрения и гормональные приливы, а также повышать риск образования тромбов и гиперстимуляции яичников.

С помощью ультразвука врачи следят за развитием яйцеклеток, прикрепленных к стенкам фолликулов яичников. Когда фолликулы достигают своей зрелости, женщине дают обезболивающее, чтобы извлечь яйцеклетки. Затем игла проходит через верхнюю часть влагалища и достигает яичника, где «отсасывает» яйцеклетку, которую затем помещают в пластиковую емкость. После того как женщина приходит в себя от наркоза и немного отдыхает, ее отправляют домой. Там ей предстоит пережить как минимум несколько часов болезненных спазмов, похожих на схватки.

Миллионы женщин готовы пройти через эту боль и возможные, хоть и редкие осложнения от забора яйцеклеток – ради того, чтобы стать матерью. Однако это не делает процесс менее сложным.

Искусственное оплодотворение возможно, хоть и весьма непросто. Кроме того, ЭКО менее привлекательно с психологической точки зрения и ассоциируется скорее с пробирками в лаборатории. При зачатии через секс всегда присутствует сильная эмоциональная составляющая, и некоторые из нас охотнее полагаются на 3,8 миллиарда лет эволюции, чем на профессионализм врачей в лечении бесплодия. Но сочетание финансовых затрат и выгод от ЭКО позволит искусственному оплодотворению все больше конкурировать с традиционным половым зачатием как основным способом человеческого размножения, поскольку такую процедуру все чаще рассматривают как более безопасную и универсальную возможность.

После рождения Луизы Браун в 1978 году с помощью ЭКО родилось более 8 миллионов детей без каких-либо явных физических отличий от других сверстников. В США через ЭКО рождается около 1,5 % всех детей. В Японии это число приближается к 5 %[114]114
  Для Японии характерен одновременно самый высокий процент рождений от ЭКО и самый низкий показатель успешности процедуры среди промышленно развитых стран. Это связано с тем, что женщины, приходящие на ЭКО, как правило, старше своих «коллег» из других стран. Кроме того, японские стандарты в области ЭКО часто меняются. См. A Corked Tube: No Country Resorts to IVF More Than Japan—or Has Less Success // The Economist, 26 мая 2018. URL: https://www.economist.com/asia/2018/05/26/no-country-resorts-to-ivf-more-than-japan-or-has-less-success.


[Закрыть]. ЭКО не просто помогает забеременеть матерям более старшего возраста и с осложненными беременностями, но и дает возможность завести собственных детей новым категориям людей (например, однополым парам).

Начиная с 1980-х и 1990-х годов репродуктивные услуги, донорство спермы, суррогатное материнство и изменяющиеся социальные нормы проложили путь к тому, чтобы все больше пар геев и лесбиянок в США и некоторых других странах смогли завести собственных детей. Знаковое решение Верховного суда США по делу Обергефелла против Ходжеса в 2015 году постановило, что однополые браки находятся под защитой Конституции, и это еще больше поспособствовало нормализации жизни гомосексуальных семей.

Современные технологии позволяют геям, желающим завести наполовину своего биологического ребенка, найти донора яйцеклеток, оплодотворить яйцеклетки сперматозоидами одного из мужчина, а затем имплантировать эмбрион в суррогатную мать для вынашивания. Парам лесбиянок, конечно же, нужен донор спермы. Это означает, что для 4 % ЛГБТ-сообщества геев, лесбиянок, бисексуалов или трансгендеров вспомогательные репродуктивные технологии уже стали нормой, а не исключением из правил[115]115
  Gary J. Gates. In U.S., More Adults Identifying as LGBT // Gallup, 11 января 2017 года. URL: http://news.gallup.com/poll/201731/lgbt-identification-rises.aspx. Методы подсчета точного объема популяции ЛГБТКИАПП в США и по всему миру несовершенны по своей природе. В них не учитывается подвижность половой и сексуальной ориентации, что характерно для молодого поколения. См. Katy Steinmetz. Inside the Efforts to Finally Identify the Size of the Nation’s LGBT Population // Time, 18 мая 2016 года. URL: http://time.com/lgbt-stats/.


[Закрыть]. Как и во многих других областях, ЛГБТ-сообщество стоит на страже передовых социальных изменений.

Для популяризации ЭКО как репродуктивного метода для всех категорий женщин необходимо модернизировать сами взгляды на процесс зачатия. Кроме того, модель ЭКО должна стать более легкой, менее лабораторной и менее болезненной для женщин. И этот процесс изменений уже идет полным ходом.

* * *

Давайте представим, что в 2045 году вы решили завести еще одного ребенка – через 10 лет после рождения второго. Вы занимаете руководящую должность в компании, а ваш день расписан буквально по минутам. Вы довольны наследственностью партнера и своей и планируете родить на 100 % своего биологического ребенка. Опыт отбора эмбриона для второго ребенка был положительным, поэтому сейчас вы не испытывается моральных дилемм от процедуры предымплантационного отбора с максимально возможным генетическим потенциалом. Хотя многие обращаются к услугам гестационных суррогатных матерей, а некоторые даже экспериментируют с синтетическими матками, вы настроены именно на беременность, поскольку хотите обеспечить ребенку защиту в утробе матери. Вам все равно хотелось бы предельно упростить процедуру оплодотворения, сохранив максимальную пользу. К счастью, вам больше не придется проходить через сложную процедуру извлечения яйцеклеток, ведь теперь люди смогли взломать весь процесс размножения.

Вы проводите утреннее собрание на работе, а ваш ассистент заходит в кабинет и надевает на вашу руку небольшое сенсорное устройство TAP (Touch Activated Phlebotomy) для безболезненного забора крови. Вы ничего не чувствуете и продолжаете вести презентацию, а устройство на вашей руке собирает в пробирку 100 мл крови, что эквивалентно семи столовым ложкам. Вот и все. Буквально за минуту вы делаете в разы больше, чем при старой модели извлечения яйцеклеток. И это основано на еще одном чуде научного прогресса и нашего воображения – магии стволовых клеток.

Работы таких ученых, как Великолепного Спалланцани, показали, что размножение у человека происходит при оплодотворении женской яйцеклетки мужским сперматозоидом. Если мы зарождаемся в форме одной оплодотворенной яйцеклетки, которая затем дифференцируется в различные клеточные типы, составляющие человека, то логично предположить, что эти ранние клеточные типы образуются из исходной клетки – точно так же, как растения прорастают из семян. Но как?

Когда в 1908 году русский ученый Александр Александрович Максимов описал клетку-предшественника, которая могла превратиться в клетку любого типа, он не случайно воспользовался аналогией с растениями. В последующие годы ученые многое узнали об удивительных стволовых клетках: они превращаются во множество различных клеточных типов, необходимых для формирования организма, а затем принимают более специализированную форму, продолжая при этом создавать все типы клеток для поддержания жизнедеятельности особи. Стволовые клетки – это семена, которые позже становятся активаторами разных ветвей.

Десятилетиями исследователи пытались понять, идентифицировать и изолировать стволовые клетки. Затем в 1981 году британские исследователи Мартин Эванс и Мэттью Кауфман впервые извлекли стволовые клетки из эмбрионов мыши. А 17 лет спустя две разные группы американских исследователей повторили этот процесс уже на человеческих эмбрионах. Открытие стволовых клеток в человеческих эмбрионах подняло волну ожиданий сначала в научном сообществе, а затем – у широкой общественности.

В 1998 году Джейми Томсон, экспериментальный биолог из Висконсинского университета, и Джон Гирхарт из Университета Джонса Хопкинса – ведущие исследователи эмбриональных стволовых клеток человека – заявили CNN, что многие чудеса стволовых клеток скоро будут раскрыты.

По утверждению Томсона и Гирхарта, такие клетки могут восстанавливать поврежденные клетки позвоночника, мышечные клетки сердца после сердечных приступов и органы, поврежденные болезнью или радиацией. Кроме того, стволовые клетки стимулируют выработку инсулина для лечения диабета, продуцируют клетки мозга, выделяющие дофамин, для лечения болезни Паркинсона и генетически изменяют клетки крови для противостояния таким заболеваниям, как ВИЧ[116]116
  Elizabeth Cohen. Researchers Isolate Human Stem Cells in the Lab // CNN Interactive, дата публикации: 5 ноября 1998 года. URL: http://www.cnn.com/HEALTH/9811/05/stem.cell.discovery/.


[Закрыть].

Сама мысль об использовании эмбриональных стволовых клеток для чудесных исцелений приходила многим людям по всему миру, но других пугала. Как следует из названия, эмбриональные стволовые клетки получали из эмбрионов. Практически во всех случаях источниками клеток служили неимплантированные эмбрионы из клиник по лечению бесплодия. Для верящих в то, что жизнь начинается с момента зачатия, эти ранние эмбрионы в чашках Петри уже являются людьми. Если это так, то уничтожение отбракованных эмбрионов для поддержки передовых исследований, пусть даже для создания чудодейственных методов спасения жизней, было не чем иным, как убийством. Поэтому биология стволовых клеток быстро попала под прицел американского движения за право на жизнь.

«И вдруг стволовые клетки оказались у всех на слуху, – писал журнал Time в июле 2001 года.

– Микроскопические кластеры, некогда зарытые в недрах эзотерических журналов о здоровье, попали на первые полосы национальных изданий… [и] стали настоящим политическим трендом в Вашингтоне. Дискуссии вокруг стволовых клеток угрожают подорвать традиционные альянсы, бросая вызов нашему пониманию жизни и ставя в весьма неудобное положение всех противников абортов: сможем ли мы не нарушить “священность права жизни” и при этом использовать стволовые клетки для помощи живущим среди нас?.. Некоторые сторонники запрета на аборты сравнивают использование стволовых клеток для исследований с деятельностью нацистских врачей во время Второй мировой войны. В то же время стволовые клетки могут оказаться спасением для миллионов больных и их семей»[117]117
  Jessica Reaves. The Great Debate over Stem Cell Research // Time, дата публикации: 11 июля 2001 года. URL: http://content.time.com/time/nation/article/0,8599,167245,00.html.


[Закрыть].

Джордж Буш-младший, разрываемый между научным прогрессом, консервативно настроенными избирателями и противоречивыми взглядами сотрудников собственного аппарата, пошел на компромисс. В 2001 году 9 августа он объявил о запрете на федеральное финансирование исследований, связанных с новыми линиями эмбриональных стволовых клеток. Это означало, что можно было работать с 71 линией стволовых клеток, которая соответствовала государственным критериям и уже использовалась исследователями. Но ни один исследователь, использующий новые или другие линии человеческих стволовых клеток, не мог получать финансирование от правительства США.

Соломоново решение Буша не пришлось по душе никому. С точки зрения сторонников изучения стволовых клеток, ограничение количества доступных линий тормозило важные исследования, которые могли бы спасти или облегчить жизнь многих людей. Противники исследования стволовых клеток видели в использовании любых линий эмбриональных клеток осквернение и нарушение неприкосновенности жизни. Некоторые американские исследователи бежали в такие страны, как Сингапур и Великобритания, чтобы продолжить свои исследования с меньшими ограничениями. Активисты в Нью-Йорке и Калифорнии выразили протест ограничительным мерам администрации Буша, создав внутри штата хорошо финансируемые организации по поддержке исследований – Нью-Йоркский фонд стволовых клеток (New York Stem Cell Foundation) и Калифорнийский институт регенеративной медицины (California Institute for Regenerative Medicine).

Но затем открытие, сделанное в малоизвестном исследовательском институте Японии, дало дальнейшему изучению стволовых клеток зеленый свет и навсегда изменило наше видение биологической пластичности.

* * *

Большинство из нас рассматривают биологию как линейный процесс. Изначально мы зарождаемся в виде одной клетки, а затем вырастаем в сложноорганизованных существ. Мы рождаемся, стареем, а потом умираем. Но иногда природа прячет свои секреты на виду. Мы не ждем, что из старого молока получится идеально свежий сыр. Однако для нас совершенно нормально, что у двух 30-летних людей рождается младенец с нулевым возрастом, а не сразу 30– или 60-летний человек. Очевидно, в наших клетках уже заложен механизм «обнуления» часов.

В 1950-х годах оксфордский биолог Джон Гердон размышлял о способности некоторых животных клеток к омоложению. Ученый задавался вопросом: могут ли уже специализированные клетки (например, клетки кожи, печени или другие типы зрелых клеток) сохранять скрытую способность к возвращению в свое неспециализированное состояние? Чтобы проверить эту гипотезу, Гердон заменил ядро яйцеклетки лягушки ядром зрелой и специализированной клетки. После оплодотворения лягушачьей спермой почти все эти в буквальном смысле фальшивые яйцеклетки не смогли выполнять свои функции. Однако какая-то их часть смогла чудесным образом оплодотвориться и развиться в здоровых головастиков. Гердон доказал, что при правильных условиях любая взрослая клетка обладает врожденной способностью обращать свое развитие вспять и превращаться в эквивалент эмбриональной стволовой клетки.

Невероятное открытие ученого взбудоражило умы исследователей: оно показало, что в теории клетки могут вести себя, как Бенджамин Баттон, но ключей к разгадке этого процесса не дало. Человеком, сумевшим найти разгадку, стал японский ветеринар-исследователь Синъя Яманака.

Ребенком Яманака жил в Осаке. Он любил собирать и разбирать часы и радиоприемники. Начав врачебную практику в качестве хирурга, он был сильно разочарован своей неспособностью излечить самые страшные болезни пациентов. Это вдохновило его на более глубокое изучение клеточной биологии. Яманака вернулся в институт за докторской степенью в фармакологии, а особенно пристальное внимание уделял генетике мышей. Узнав о работе Джейми Томсона по созданию стволовых клеток человека и о том, как Джон Гердон сумел перепрограммировать ядерную ДНК, Яманака поставил перед собой цель расшифровать скрытые возможности клеток.

В 2006 году, после многолетних и кропотливых исследований, команда Яманаки выяснила, что белки, кодируемые всего четырьмя основными генами, могут поворачивать время вспять и превращать любую взрослую клетку в стволовую. Точно так же, как стволовые клетки в процессе развития дифференцируются в клетки кожи, крови, печени, сердца или одного из 200 клеточных типов человека, факторы Яманаки могут преобразовывать любые клеточные типы в аналоги эмбриональных стволовых клеток. Он назвал эти клетки индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками, или ИПСК. Яманака расщепил клетку и показал, как биологические часы могут идти в обратную сторону.

Яманака и Гердон получили Нобелевскую премию 2012 года, поскольку их открытия имели все шансы кардинально изменить все биологические процессы, включая то, как мы, люди, создаем яйцеклетки. В 2012 году японские клеточные биологи Кацухико Хаяси и Митинори Сайто объявили, что воспользовались факторами Яманаки для перепрограммирования клеток кожи взрослых мышей в ИПСК в пробирке. Затем они добавили еще реагентов, чтобы превратить стволовые клетки в клетки – предшественницы яйцеклеток и сперматозоидов. Когда исследователи помещали искусственные клетки в яичники мышей, эти клетки созревали в яйцеклетки. Когда помещали индуцированные клетки – предшественницы сперматозоидов в яички мышей, эти клетки созревали в сперму. Индуцированные яйцеклетки и сперматозоиды использовались для искусственного оплодотворения мышей, приводя к рождению идеально здоровых мышат. Несмотря на чрезвычайно низкий коэффициент успешности ЭКО яйцеклетками и сперматозоидами, полученными от ИПСК, это все равно стало настоящим прорывом[118]118
  Hayashi. Offspring from Oocytes Derived from In Vitro Primordial Germ Cell-Like Cells in Mice // Science. – No. 16 (2012). PP: 971–975. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23042295. Интересно, что Хаяси также возглавляет программы по использованию технологий индуцированных стволовых клеток, направленных на защиту исчезающих видов белых носорогов от вымирания.


[Закрыть]. Сперму и яйцеклетки создавали из клеток кожи и использовали, чтобы дать жизнь здоровым мышам.