Чудесная жизнь клеток: как мы живем и почему мы умираем
Шрифт:
Но в течение последних тридцати или сорока лет католическая церковь придерживается того взгляда, что душа присутствует в теле с самого начала существования оплодотворенной яйцеклетки, хотя в Библии не содержится ничего, что позволило бы считать эмбрион на ранней стадии развития человеческим существом. Католики (к ним присоединяются многие протестанты) призывают наложить запрет на все исследования в области эмбриональных стволовых клеток, заявляя, что они являются преступлением против невинных людей. В то же время многие христиане и иудеи, напротив, приветствуют проведение исследований в области изучения эмбриональных стволовых клеток, надеясь, что это обеспечит излечение целого ряда тяжелых заболеваний. В США Национальный институт здоровья, дабы не возбуждать излишние страсти, изъял слово «эмбриональный» из своего реестра стволовых клеток и заменил его словом «плюрипотентный».
Примерно четверть всех оплодотворенных эмбрионов погибает на ранней стадии развития в утробе матери. Помимо этого в той же Великобритании ежегодно совершается до 200 тысяч абортов. Может ли кто-то с полной ответственностью утверждать, что гибель этих эмбрионов хоть в чем-то походит на смерть ребенка или взрослого человека? Мое собственное мнение состоит в том, что эмбрион превращается в человеческое существо только тогда, когда он становится способен самостоятельно существовать за пределами утробы своей матери при минимальной технической поддержке, а это происходит тогда, когда возраст эмбриона достигает 36 недель. Энн Макларен, ведущий исследователь в этой области, как-то задала вопрос: сколько человек из числа тех, кто считает, что оплодотворенная яйцеклетка является человеческим существом, во время пожара предпочтет спасти сотню находящихся в горящем здании оплодотворенных яйцеклеток или эмбрионов на ранней стадии развития вместо одного живого ребенка?
Во время искусственного экстракорпорального оплодотворения происходит оплодотворение сразу нескольких яйцеклеток, которым затем позволяют развиться до той стадии, когда становится возможным пересадить их в матку матери-реципиента. При этом пересаживаются не все оплодотворенные яйцеклетки, а те, что остаются, уничтожаются. В период между 1991 и 2005 годом в Великобритании один миллион эмбрионов, созданных по методу экстракорпорального оплодотворения, оказался неиспользованным. Не существует никакой разницы с точки зрения этики между искусственным экстракорпоральным оплодотворением и созданием стволовых клеток, поскольку оба метода требуют создания эмбрионов, которые впоследствии окажутся лишними и от них просто избавятся. Исходя из религиозных воззрений, кто-то, вероятно, выступает против обоих методов, но при этом нельзя быть против одного из них и в то же время поддерживать другой. Метод искусственного экстракорпорального оплодотворения приобрел исключительно важное значение для человечества, и так же будет и со стволовыми клетками.
Без сомнения, существуют те, кто испытывает отвращение к самой мысли о том, чтобы взять человеческий эмбрион на ранней стадии развития и извлечь из него клетки. Однако безоговорочно негативный настрой отнюдь не лучший способ выработать взвешенное суждение. Стоит задаться вопросом — кому, в конце концов, наносится вред использованием этого метода? Люди приходили в ужас при известиях о первых пересадках сердца, однако в настоящее время живут тысячи тех, кто успешно прошел через эту операцию и безмерно благодарен врачам. И если кому-то, кто негативно относится к стволовым клеткам, они спасут жизнь, этот человек, скорее всего, будет счастлив, что кому-то пришла в голову идея использовать их для лечения людей.
Для того чтобы лучше понять природу человеческого эмбриона, мы рассмотрим далее другое уникальное жизненное явление — происхождение всего живого из одной-единственной яйцеклетки.
6. Как мы становимся людьми
Как мы развиваемся из одной-единственной клетки
Поразительно все-таки, что всего одна-единственная клетка, а именно оплодотворенная яйцеклетка, развивается в нечто столь сложное, как человек, или в такое огромное, как слон, или в такое маленькое, как муха. Как же это происходит?
На протяжении многих столетий известно, что мы и другие животные развиваемся из эмбрионов. Загадкой оставалась природа самого эмбриона и то, как именно происходит его развитие. Никакой прогресс в исследовании этого был невозможен, пока не установили, что мы представляем собой набор клеток и происходим из одной-единственной клетки, из яйцеклетки после того, как совершается процесс ее оплодотворения.
Гиппократ в пятом веке до н. э. пытался описать процесс нашего происхождения из огня и воды, объясняя, как взаимодействие этих двух стихий приводит к застыванию при одновременном сохранении влажности. Столетие спустя Аристотель поставил вопросы, для ответов на которые потребовались последующие столетия. Он задался вопросом, формируются органы эмбриона одновременно или последовательно? Возникают органы эмбриона в законченном и упорядоченном виде с самого начала (преформация) или же образуются мало-помалу, и это похоже на постепенное вязание рыбацкой сети (эпигенезис)? Аристотель поддерживал идею эпигенезиса.
Влияние идей Аристотеля на взгляды о развитии эмбриона было колоссальным, и, несмотря на то что не существовало никаких достоверных данных ни за, ни против его теории, она главенствовала вплоть до XVII столетия. Затем теорию эпигенезиса отвергли, поскольку признали невероятным, что физические или химические силы могут привести к формированию эмбриона и породить столь сложные виды жизни, как человеческая. Благодаря этому в ученой среде стал превалировать противоположный взгляд — что эмбрион появляется в законченном виде с самого начала.
Даже блестящий итальянский эмбриолог XVIII столетия Марчелло Мальпиги не мог освободиться от влияния этой доктрины. Детально описывая развитие эмбриона цыпленка, он оставался на позициях теории преформации и заявлял, что ранние стадии развития эмбриона слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Другие сторонники этой теории утверждали, что им удавалось увидеть полностью сформированный эмбрион в головке каждого сперматозоида.
Однако открытие клеток привело к полному изменению взглядов на развитие эмбрионов. Окончательно эпигенезис в умах эмбриологов победил в 1840-е годы, когда было признано, что яйцеклетка — это клетка, от которой происходят все клетки организма.
На практике это весьма сложный процесс, включающий взаимодействие различных клеток, которые то и дело перегруппировываются, что по мере роста и развития эмбриона ведет к образованию отдельных типов тканей. Но откуда изначальные клетки эмбриона знают, что им следует делать? Существовало воззрение, что это происходит благодаря структурированности яйцеклетки, которая по мере дальнейшего деления образует различные группы клеток, а они, подобно сложной мозаике, соединяются в необходимые группы тканей. Эта теория несколько напоминала теорию преформации. Однако затем — это случилось более ста лет тому назад — немецкий биолог Ганс Дриш разделил клетки эмбриона морского ежа на двухклеточной стадии развития, и каждая из получившихся отдельных клеток развилась в маленькую, но вполне обычную по форме личинку. Сейчас хорошо известно, что можно получить особи близнецов при разделении на этой стадии развития двухклеточных эмбрионов многих животных. Близнецы человека образуются при разделении эмбриона на значительно более поздней стадии — через две недели после оплодотворения яйцеклетки.
После оплодотворения в яйцеклетке происходит деление клеток, которое, однако, не сопровождается ростом самой яйцеклетки. В результате этого деления образуется группа из 30 клеток, и они формируют полую сферу. Внешняя оболочка этой сферы в последующем развитии эмбриона не участвует — из нее образуются такие структуры, как, например, плацента. Зародыш формируется из клеток внутренней поверхности этой полой сферы; оттуда же происходят эмбриональные стволовые клетки, способные развиться в любой из типов клеток.