Эмбриология, возможно, самая древняя медицинская наука

Специалисты Центра репродукции за работой. Фото агентства «Москва»

Последний русский царь Николай II, получив «в наследство» от родоначальника Российского императорского дома Павла I обязательное требование о сменщике на троне только «мужескаго пола», родил четырех дочерей, а сын, царевич Алексей, оказался жертвой гемофилии. Сегодня эту генетическую проблему можно было бы разрешить с помощью репродуктивных технологий, использовав яйцеклетку с нормальным геном в хромосоме…

Развитие эмбриологии привело к экспериментам с яйцеклетками. Французский хирург, биолог, патофизиолог и евгенист Алексис Каррель нашел способ воспроизведения культуры тканей, за что получил в 1912 году Нобелевскую премию. В его лабораторию, располагавшуюся в одном из зданий Чикагской бойни, волею судеб в 1922 года попал отечественный эмбриолог Александр Александрович Максимов, считавший, что за кроветворение в костном мозге отвечают стволовые клетки. Их жизнеспособность поддерживалась за счет всякого рода факторов, содержащихся в телячьей сыворотке. Одним из них является БСА, или бычий сывороточный альбумин – белок, имеющий при свертывании белый цвет, откуда и название (другой альбумин – овальбумин – белок куриного яйца).

В начале 1960-х были получены первые клоны лягушки, а в 1996 году в Рослинском институте (Roslin Institute) в Шотландии было клонировано первое млекопитающее – овца черномордой породы по кличке Долли.

В 2006 году японский ученый, профессор Института передовых медицинских наук (Institute for Frontier Medical Sciences) в Университете Киото Синъя Яманака впервые в мире получил индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки). Он сумел с помощью четырех генов модифицировать взрослые клетки, омолодив их до состояния, которое близко к эмбриональным стволовым. Из iPS-клеток сегодня выращивают полноценные органоиды. В 2012 году Синъя Яманака получил Нобелевскую премию.

А до того англичанин Роберт Эдвардс и австралиец Карл Вуд стали известны благодаря разработанной ими методики экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Первой женщиной, родившей «ребенка из пробирки» (test-tube baby), стала страдавшая бесплодием английская няня Луиза Браун.

По ходу разработки методики ЭКО удалось решить две серьезные проблемы. Известно, что развитие гонад – желез, в которых созревают спермии и яйцеклетки, – управляется из мозга. В этом участвуют белки, производимые клетками гипофиза. Они стимулируют созревание и рост яйцеклетки в пузырьке-везикуле яичника и влияют заодно на развитие центральной нервной системы. В случае если «исторгнутая» яйцеклетка не встречает спермия, она погибает или подвергается запрограммированной смерти (апоптозу). То же случается и с основной массой спермиев, попадающих в репродуктивные пути, так как яйцеклетки достигают лишь некоторые из них.

Жизнеспособность спермиев невелика, поэтому при экстракорпоральном оплодотворении требуется невероятная точность.  Фото с сайта www.cdc.gov

Для капацитации и обретения спермиями способности к движению очень важен также белок CatSper. Он участвует в формировании протеинового канала для ионов кальция. Дефект канала или его отсутствие ведет к смерти мужских клеток. Присутствие CatSper может служить хорошим указателем для отбора спермиев.

Помимо уровня подвижности спермиев очень важно состояние так называемой акросомы в переднем отделе головки спермия. Ферменты акросомы необходимы для пронизывания прозрачной оболочки, или Zona pellucida, окружающей яйцеклетку. Оба процесса «подготовки» спермиев к успешному оплодотворению должны дополняться и тем, что происходит в их хвостиках, у основания которых имеется митохондрия. В ней вырабатывается необходимая для их волнообразных движений энергия в виде молекул АТФ. По отсутствию такого движения ставится диагноз некроспермия…

Давным-давно, в баснословные времена, Некто из «города» Ура, что в южной Месопотамии, подался с отцом и женой Сарой на север. Долгие десятилетия Сара была бесплодна, хотя муж и прижил с рабыней сына Измаила («Услышал бог-ил»). Тем не менее жена, будучи «ста лет», зачала и родила Исаака, имя которого значит «смех сделал мне Бог». В Книге слово «аб» переводится как «отец». Поэтому отцу двух сыновей дано имя Авраам, означающее отец «множества народов» (Бытие 17:5).

С современной точки зрения, вполне возможно, что возрастные изменения в организме Сары, жены отца народов, привели к истончению прозрачной оболочки, что облегчило проникновение головки спермия и последующему рождению сына в столетнем возрасте. А может, Иегова произвел первую операцию ЭКО, ведь недаром он сообщил Саре о скорой беременности во сне. А до того он «вогнал» в сон Адама, благодаря чему безболезненно удалил ему ребро и из клеток костного мозга клонировал Еву…