Однако безопасность вспомогательных репродуктивных технологий и связанные с ними риски для здоровья все еще изучаются. Например, в процессе ЭКО используются препараты, стимулирующие овуляцию, эмбрионы выращиваются вне тела, замораживаются и размораживаются, а в качестве вспомогательного средства для поддержания беременности обычно применяются большие дозы прогестерона. Эмбрион, полученный естественным оплодотворением, обычно не сталкивается с такими вещами. Кроме того, при интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов (ИКСИ) сперматозоид внедряется непосредственно в ооплазму. Это устраняет процесс отбора, обычно происходящий на мембране яйцеклетки и снижающий шансы на оплодотворение слабыми и потенциально нездоровыми сперматозоидами. Поэтому был проведен ряд исследований с целью проверки, нет ли у детей, зачатых методом ЭКО или ИКСИ, риска повышенного давления или инсулинорезистентности. Пока не зафиксировано явных сигналов, указывающих на то, что от таких методов зачатия следует отказаться.
На эмбрион могут разрушительно повлиять дефектные митохондрии («энергетические станции» клетки). Неполноценные митохондрии могут приводить к мертворождению или судорогам, болям и снижению ожидаемой продолжительности жизни, если ребенок все-таки родится живым. Примерно один из 4300 американцев страдает митохондриальными расстройствами (например, синдромом Лея). Почти все митохондрии ребенок наследует от яйцеклетки, поэтому вырисовываются два способа борьбы с этими проблемами: либо «отремонтировать» яйцеклетку до оплодотворения, либо «поправить» уже эмбрион (после оплодотворения). Во втором варианте как донорские яйцеклетки, так и яйцеклетки потенциальной матери оплодотворяют сперматозоидами потенциального отца и получают два жизнеспособных эмбриона. Из обоих эмбрионов извлекают пронуклеусы (гаплоидные ядра зиготы), после чего пронуклеусы донора уничтожаются, а на их место в эмбрион внедряются пронуклеусы будущей матери. После этого развитие эмбриона может идти обычным путем. При «починке яйцеклетки» донорскую яйцеклетку со здоровыми митохондриями и материнскую яйцеклетку с дефектными митохондриями помещают в чашку Петри. Сначала изолируют ядро из клетки будущей матери – именно там содержится ее генетический материал. Затем ядро донорской клетки уничтожают, а на его место помещают ядро из клетки будущей матери, но в донорской клетке при этом сохраняется комплект здоровых митохондрий. Яйцеклетку, которая содержит ядро будущей матери, можно оплодотворять отцовскими сперматозоидами.
При помощи обеих этих стратегий можно давать жизнь здоровым младенцам, у которых фактически по три родителя. В 2015 г. в Великобритании было законодательно закреплено право на рождение таких детей. Первая медицинская лицензия на такую процедуру была выдана в 2017-м, а первые две пациентки были отобраны в 2018 г. – обе страдали от миоклонической эпилепсии с рваными мышечными волокнами (MERRF-синдрома). До процедуры рождение здорового ребенка было делом случая, но сегодня такая медицинская практика считается общепринятой.
Следующий большой технологический прорыв в дизайне, редактировании и отборе эмбрионов – «искусственная матка», аппарат, в котором плод может расти и развиваться до полного срока. Подобные аппараты, также именуемые экзоматками, впервые были разработаны для повышения выживаемости недоношенных детей. Первая модель такого рода появилась в 1996 г. Ёсинори Кувабара и его коллеги взяли 14 эмбрионов коз, извлеченных путем кесарева сечения у животных после четырех месяцев нормальной беременности, поместили их в камеру экзоматки и соединили с пуповиной и синтетической плацентой. Команда воспроизвела жидкостный обмен, обмен питательных веществ и температуру козьей утробы в искусственной амниотической среде. Хотя большинство нерожденных козлят умерло, некоторые просуществовали в таком режиме до трех недель, т. е. фактически их можно было считать доношенными. Правда, у всех детенышей были уродства и проблемы с легкими.
В 2003 г. мышиный эмбрион был почти полностью выращен в экзоматке, сконструированной Хелен Хун-Чин Лю, возглавляющей Лабораторию эндокринологии и репродукции Центра репродуктивной медицины и лечения бесплодия в Корнеллском университете, Нью-Йорк. Она первой использовала «лоскуты» человеческой ткани, сложенные клетками эндометрия – слизистой оболочки, выстилающей внутреннюю поверхность матки, но этот слой получился слишком тонким. Поэтому она вырастила более качественные объемные тканевые стенки, в функциональном отношении более подобные настоящей матке. Мышиные эмбрионы там закрепились, у них начали формироваться кровеносные сосуды, и мышата стали расти. Экзоматка млекопитающего превратилась из научной фантастики в реальность.
В 2017 г. исследователи из Детской больницы Филадельфии, развивая идеи Хун-Чин Лю, решили поработать не с мышатами, а с ягнятами (так как ягнята крупнее). Они разработали экзоматку для вынашивания овец. В сущности, она представляла собой пластиковый пакет, наполненный искусственной амниотической жидкостью. Пуповина ягнят подсоединялась к аппарату, который служил плацентой, снабжавшей плод кислородом и питательными веществами, а также отводившей отходы. Исследовали держали установку в «теплом темном помещении, где нерожденные ягнята могли слышать биение овечьего сердца». Как и в японском опыте с козами, проведенном в 1990-е гг., данная система позволила нерожденным ягнятам «нормально развиваться в течение месяца». Хотя процесс находится на очень ранней стадии реализации, он подтверждает реальность подобных методов при работе с недоношенными младенцами и является первым шагом к полноценному внеутробному выращиванию человека, начиная с единственной зародышевой клетки in vitro.
Сильнее всего к созданию переносной матки нас приблизило не создание синтетического органа, а донорство. В октябре 2014 г. шведка, перенесшая трансплантацию матки, родила ребенка, зачатого методом ЭКО. Эта пациентка родилась без матки, а перед описываемыми событиями попросила подругу, которой было уже за 60, пожертвовать ей свою матку, поскольку после менопаузы у женщины-донора прошло уже семь лет. В британском медицинском журнале Lancet был описан успех этой операции. Опыт показал, что женщине, родившейся без матки (например, в случае синдрома Майера–Рокитанского– Кюстера–Хаузера), либо онкологической пациентке, у которой матка удалена, вполне можно пересадить новую матку, позволяющую выносить ребенка. Хорошая подруга может поделиться нарядами, а отличная – подарить матку.
Еще одно очевидное применение экзоматок – помощь парам, неспособным к естественному зачатию. Эта процедура представляется не менее или даже более безопасной, чем услуги суррогатных матерей или использование донорских маток. Хотя некоторые матери нервозно относятся к тому, что их ребенка будет вынашивать другая женщина, пока суррогатное материнство является самым безопасным способом. Однако экзоматки создают сложности для суррогатных матерей, которые привыкли к жизни и заработку в качестве ходячих инкубаторов (вознаграждение за такую услугу начинается от нескольких тысяч долларов, но может достигать $50 000 и более). Уже существует рынок суррогатного материнства, и искусственные матки его подорвут.
Если наступит время, когда искусственные матки станут обыденностью, возникнут другие социальные сложности. Наиболее острой проблемой в США является то, что закон, закрепляющий право женщины на аборт, основан на знаковом решении Верховного суда в 1973 г. по делу «Роу против Уэйда». Этот закон опирается в основном на тот факт, что плод не может выжить вне материнского организма до 28 недель. К 2021 г. в порядке вещей стало выхаживание в инкубаторах младенцев, родившихся на 24-недельном сроке. Время, которое ребенку необходимо провести в утробе, продолжает сокращаться. При применении экзоматок такой период внутриутробного вынашивания будет уменьшаться и дальше, пока не дойдет до нуля. Любой зародыш можно будет искусственно выдерживать в экзоматке до полного созревания. Потенциально такая технология может подорвать аргументацию, действовавшую в деле «Роу против Уэйда», и передать контроль над эмбрионом от матери к государству, примерно как в антиутопическом романе «Рассказ служанки». Или если взглянуть на эту ситуацию оптимистично, то любая женщина сможет выбирать, когда, как и насколько долго продлится ее беременность. Дородовая смертность будет практически сведена к нулю.
Еще одна проблема касается тонкостей развития плода и ребенка. Работа Джанет Дипьетро из Университета Джонса Хопкинса показала, что беременность – это постоянное взаимовлияние матери и плода. В экзоматке такая взаимность, по всей видимости, будет утеряна. Дипьетро показала, что плод может реагировать на настроение матери и чувствовать, когда она изменяет позу. Кроме того, плод постоянно подсказывает матери, что ему требуется, потчуя ее гормонами и другими веществами. Можно сказать, что это биологическая магистраль, соединяющая мать и ребенка. Воспроизвести такой механизм сложно, и он, скорее всего, будет отсутствовать – как минимум в экзоматках первого поколения.
Таким образом, нас может ожидать ностальгия, если мы «потеряем» эту связь после массового перехода к использованию экзоматок. Однако текущие данные о родах и материнском здоровье свидетельствуют, что в нынешнем виде этот процесс не идеален. Даже при нынешнем уровне медицины сотни женщин в США ежегодно умирают при родах, а по всему миру фиксируются тысячи таких случаев. Голова ребенка слишком крупная и едва проходит через родовые пути, именно поэтому все больше детей сегодня рождается методом кесарева сечения. Кроме того, учащаются случаи токсикоза и пренатальных осложнений, беременность может приводить к гестационному диабету, который не всегда проходит после родов. В целом беременность и роды – то еще приключение с биологической точки зрения. Эти процессы можно улучшить и получить новую степень свободы.