Эктогенез — грёзы фантастов или реальность будущего?

Благодаря технологиям стать родителями уже могут те, у кого ещё 100 лет назад не было на это шанса. Следующий рубеж для генетиков и биоинженеров — выращивать человеческие эмбрионы вне материнской утробы.

Что такое эктогенез и когда он появился

Вокруг беременности витает много одухотворённых метафор про «чудо рождения» и «главное предназначение женщины». Наверняка для какой-то части девушек этот опыт и правда может оказаться полностью положительным — когда беременность запланированная и желанная. Но есть и другая сторона: вынашивание ребёнка требует колоссальное количество ресурсов — здоровья, времени, моральных сил. Внезапная беременность может перечеркнуть карьерные перспективы будущей матери или поставить в сложное финансовое положение.
Но ни при осознанной, ни при случайной беременности плод и мать не застрахованы от рисков. Выкидыш, преждевременные роды, резус-конфликт, скрытые патологии — это лишь краткий список того, с чем сталкиваются врачи. Ежегодно больше двух с половиной миллионов младенцев погибают в утробе. Несмотря на высокий уровень медицины, каждый день в мире около тысячи рожениц умирают от осложнений, связанных с беременностью и родами.
А ведь ещё остаются люди, которые хотят, но не могут иметь детей. В общем, беременность и роды — сложные и мало контролируемые процессы с разных сторон. Неудивительно, что на каком-то этапе развития биотехнологий учёные стали думать, как решить все острые вопросы, связанные с ними.
Гипотетическую возможность выращивать ребёнка в искусственной матке назвали эктогенезом.
Считается, что впервые это понятие произнёс английский учёный Джон Холдрейн. Это произошло в 1923 году на лекции по биохимии в Кембриджском университете. Холдрейн зачитал слушателям вымышленный отчёт студента Кембриджа из будущего, в котором были такие строки: «‎В 1951 году Дюпон и Шварц произвели на свет первого эктогенетического ребёнка <…> Франция стала первой страной, узаконившей эктогенез, и к 1968 году с помощью этого метода в стране ежегодно рождалось 60 000 детей».
Однако эктогенез трактуется не только в контексте освобождения женщин от тяжбы родов и возможности иметь детей для всех. Потенциально метод можно использовать для управления воспроизводством населения. Поэтому теорию искусственной матки не миновала судьба многих прогрессивных, но «страшных» идей: она перекочевала в антиутопии. Например, в романе «О дивный новый мир» эктогенез — единственный способ рождения детей и элемент общественного контроля.

От антиутопии к научным открытиям

Несмотря на споры об этичности и «острые углы», первые эксперименты с вынашиванием не заставили себя долго ждать. В 1955 году была запатентована первая в мире искусственная утроба. Она походила на инкубаторы, которые уже существовали в то время. Единственное отличие — возможность присоединить к «матке» пуповину недоношенного ребёнка. При этом нет никаких доказательств, что чертежи изобретения стали реальным устройством, а не концептом.
Пожалуй, самый громкий реальный эксперимент удалось провести группе американских учёных в 2017 году. Они перенесли недоношенных ягнят на 15–17-й неделе развития в систему внематочного жизнеобеспечения. Она представляла собой герметичный пакет, наполненный подобием околоплодной жидкости. К пуповинам эмбрионов исследователи присоединили аппараты фильтрации воздуха и насыщения крови кислородом. За четыре недели наблюдений ягнята набрали вес, обросли шерстью и открыли глаза. Вскрытие и анализы показали, что внутренние органы животных развивались вполне естественно. Так называемая биосумка стала фактически первым работающим прототипом искусственной матки.
Следующий серьёзный шаг предприняли израильские исследователи. В 2021 году группе учёных из института Вейцмана удалось вырастить в искусственной матке зародыши мышей из пятидневных эмбрионов. Мыши «дожили» примерно до середины естественной беременности, но это не говорит о том, что эксперимент провалился. Филадельфийских ягнят поместили в биосумку на поздней стадии развития, когда их внутренние органы уже были сформированы. Здесь же у учёных впервые получилось заполнить «пробел» первого триместра, то есть превратить скопление клеток в развитый плод вне тела матери.
А в 2022-м интересные новости пришли из Китая. В Сучжоуском институте биомедицинской инженерии и технологий создали «устройство для культивирования эмбрионов» на основе искусственного интеллекта. Если раньше развитие плода в лабораторной матке исследователи контролировали вручную, то китайским учёным удалось запрограммировать первую в мире систему умного мониторинга. «ИИ-няня» способна сама проверять показатели среды, в которой развивается эмбрион: температуру, соотношение углекислого газа и кислорода, концентрацию питательных веществ. Сейчас систему тестируют на мышах.

Какие перспективы есть у технологий искусственного вынашивания

Пока любые предположения о будущем эктогенеза больше похожи на футуристические теории, а не научные прогнозы. Долгое время любые исследования человеческих эмбрионов ограничивались первыми двумя неделями. Международное общество исследования стволовых клеток (ISSCR) выпустило обновлённую версию этических рекомендаций для экспериментов с клетками и зародышами человека, которая фактически отменила «Правило 14 дней», только в 2021 году. То есть теперь исследования теоретически можно проводить на любом сроке, однако нет открытой информации о том, что кто-то уже воспользовался этой возможностью.
Наверняка в будущем благодаря эктогенезу учёные найдут способ изучить вопрос формирования и появления на свет нового человека от начала и до конца. Тогда отпадёт этическая проблема суррогатного материнства, а врачи будут ещё эффективнее помогать людям без матки или с бесплодием. Сократится и смертность среди новорождённых и матерей.
В то же время любая технология, в основе которой лежит новый взгляд на беременность, несёт за собой ряд проблем. Во-первых, никто не даёт гарантий, что та часть знаменитой антиутопии Хаксли, которая касается жёсткого общественного контроля, не станет пророческой.
Во-вторых, положение женщины может измениться, как в лучшую, так и в худшую сторону. В прогрессивных странах отказ от естественных родов, скорее всего, позволит углубить концепцию равного деления родительских обязанностей с момента зачатия. В консервативных же обществах утрата женщинами по сути уникальной детородной функции может привести к катастрофической ситуации с гендерными правами. Например, их могут попытаться полностью отстранить от вопросов воспитания будущих поколений, оставив только незавидную участь поставщиков яйцеклеток.
В любом случае, работа над репродуктивным биотехом уже запущена, и, возможно, выход эктогенеза за рамки экспериментальных лабораторий станет тем Рубиконом, после которого человечеству предстоит очередной раз перевернуть свои взгляды на устройство мира.