Эктогенез (от греч. ἐκτός , «внешний», и генезис ) — это рост организма в искусственной среде, [1] вне тела, в котором он обычно находится, например, рост эмбриона или плода вне тела матери или рост бактерий вне тела хозяина. [2] Термин был придуман британским ученым Дж. Б. С. Холдейном в 1924 году. [3] [4]
Человеческие эмбрионы и плоды
Эктогенез человеческих эмбрионов и плодов потребовал бы искусственной матки. Искусственная матка должна была бы снабжаться питательными веществами и кислородом из какого-то источника для питания плода, а также для утилизации отходов. Вероятно, возникнет необходимость в интерфейсе между таким поставщиком, выполняющим эту функцию плаценты . В качестве заменяющего органа искусственная матка могла бы использоваться для оказания помощи женщинам с поврежденной, больной или удаленной маткой, чтобы позволить плоду быть зачатым до срока. Она также имеет потенциал для перемещения порога жизнеспособности плода на гораздо более раннюю стадию беременности. Это имело бы последствия для продолжающихся споров относительно репродуктивных прав человека . Эктогенез также мог бы быть средством, с помощью которого гомосексуальные , импотентные , инвалиды и одинокие мужчины и женщины могли бы иметь генетическое потомство без использования суррогатной беременности или донора спермы , и позволить женщинам иметь детей, не проходя через цикл беременности. [5]
В 2022 году Якоб Ханна и его команда в Институте науки Вейцмана создали ранние «эмбриоподобные структуры» из стволовых клеток мышей . [7] [8] Их исследование было опубликовано в журнале Cell 1 августа 2022 года. Первый в мире синтетический эмбрион не требует спермы, яйцеклеток или оплодотворения и был выращен только из эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) или также из стволовых клеток, отличных от ЭСК. [8] Структура имела кишечный тракт, ранний мозг и бьющееся сердце, а также плаценту с желточным мешком вокруг эмбриона. [8] Исследователи заявили, что это может привести к лучшему пониманию развития органов и тканей, новым источникам клеток и тканей для трансплантации человеку, [8] хотя до человеческих синтетических эмбрионов еще далеко. [8]
Также в августе 2022 года было проведено исследование, в котором описывалось, как Кембриджский университет вместе с теми же учеными из Института науки Вейцмана [6] создали синтетический эмбрион с мозгом и бьющимся сердцем, используя стволовые клетки (а также некоторые стволовые клетки, отличные от эмбриональных стволовых клеток). Не использовались ни человеческие яйцеклетки, ни сперма. Они показали естественное развитие, и некоторые из них дожили до 8,5 дня, когда происходит ранний органогенез , включая формирование основ мозга . Ученые надеются, что его можно будет использовать для создания синтетических человеческих органов для трансплантации. [9] [10]
Эмбрионы росли in vitro , а затем ex utero в искусственной матке, опубликованной годом ранее командой Ханны в Nature , [11] и использовались в обоих исследованиях. Потенциальные приложения включают «раскрытие роли различных генов в врожденных дефектах или нарушениях развития», получение «прямого понимания происхождения новой жизни», «понимание того, почему некоторые беременности терпят неудачу», [10] и разработку источников «органов и тканей для людей, которые в них нуждаются». [12] [13] [14] Термин «синтетический эмбрион» в названии второго исследования был позже изменен на альтернативный термин «модель эмбриона». [9]
6 сентября 2023 года журнал Nature опубликовал исследование, в котором команда Института Вейцмана создала первые полные модели человеческих эмбрионов на 14-й день после имплантации [15], используя наивные ЭС-клетки, расширенные в специальных наивных условиях, разработанных той же командой в 2021 году. [16] В нем также используются перепрограммированные генетически немодифицированные наивные стволовые клетки, чтобы стать любым типом ткани тела. [15] [17] Модель эмбриона (называемая и сокращенно обозначаемая как СЭМ) имитирует все ключевые структуры, как «изображение из учебника» человеческого эмбриона на 14-й день. [15] [17]
Биоэтические соображения
Развитие искусственных маток и эктогенеза поднимает ряд биоэтических и правовых вопросов, а также имеет важные последствия для репродуктивных прав и дебатов об абортах . [5]
Искусственная матка может расширить диапазон жизнеспособности плода , поднимая вопросы о роли, которую жизнеспособность плода играет в законе об абортах . [5] Например, в теории разрыва право на аборт включает только право на удаление плода и не всегда распространяется на прекращение жизни плода. [5] В дебатах об абортах смерть плода исторически считалась неизбежным побочным эффектом, а не основной целью аборта. [5] Если перенос плода из матки женщины в искусственную матку станет возможным, то выбор прерывания беременности таким образом может привести к рождению живого ребенка. [18] [19] [20] Таким образом, беременность может быть прервана в любой момент, что уважает право женщины на телесную автономию , не посягая на моральный статус эмбриона или плода. [5]
Существуют теоретические опасения, что дети, которые развиваются в искусственной матке, могут не иметь «какой-то существенной связи со своими матерями, которая есть у других детей», [21] что является второстепенным вопросом по отношению к правам женщин на собственное тело. В книге 1970 года «Диалектика пола » феминистка Суламифь Файерстоун писала, что различия в биологических репродуктивных ролях являются источником гендерного неравенства . Файерстоун выделила беременность и роды, выдвинув аргумент, что искусственная матка освободит «женщин от тирании их репродуктивной биологии». [22] [23]
^ "Эктогенез". Webster's New World College Dictionary . Wiley Publishing. 2010. Архивировано из оригинала 4 ноября 2023 года . Получено 7 мая 2024 года .
^ "Эктогенез". Collins English Dictionary (полное и несокращенное 11-е изд.). 2011. Архивировано из оригинала 7 мая 2024 года . Получено 7 мая 2024 года .
^ Иштван, Золтан (4 августа 2014 г.). «Искусственные матки наступают, но противоречия уже здесь». Motherboard . Архивировано из оригинала 4 апреля 2024 г. . Получено 7 мая 2024 г. .
^ Джеймс, Дэвид Н. (1 января 1987 г.). «Эктогенез: ответ Сингеру и Уэллсу». Биоэтика . 1 (1): 80–99. doi :10.1111/j.1467-8519.1987.tb00006.x. PMID 11649763. Архивировано из оригинала 4 ноября 2023 г.
^ abcdef Моран, Розалинд (3 апреля 2023 г.). «Искусственные матки навсегда изменят права на аборт». Wired . ISSN 1059-1028. Архивировано из оригинала 16 апреля 2024 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ abcde Sample, Ian (3 августа 2022 г.). «Ученые создают первые в мире „синтетические эмбрионы“». The Guardian . ISSN 1756-3224. Архивировано из оригинала 3 августа 2022 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ ab Amadei, Gianluca; Handford, Charlotte E.; Qiu, Chengxiang; De Jonghe, Joachim; Greenfeld, Hannah; Tran, Martin; Martin, Beth K.; Chen, Dong-Yuan; Aguilera-Castrejon, Alejandro; Hanna, Jacob H.; Elowitz, Michael B.; Hollfelder, Florian; Shendure, Jay; Glover, David M.; Zernicka-Goetz, Magdalena (25 августа 2022 г.). "Embryo model completes gastrulation to neurulation and organogenesis". Nature . 610 (7930): 143–153. doi : 10.1038/s41586-022-05246-3 . ISSN 1476-4687. PMC 9534772 . PMID 36007540. S2CID 251843659.
^ ab Brackley, Paul (1 сентября 2022 г.). «Синтетический эмбрион с мозгом и бьющимся сердцем создан учеными Кембриджского университета». Cambridge Independent . Архивировано из оригинала 17 сентября 2022 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ Агилера-Кастрехон, Алехандро; Олдак, Бернардо; Шани, Том; Ганем, Надир; Ицкович, Чен; Сломович, Шарон; Тарази, Шади; Байерл, Джонатан; Чугаева Валерия; Айяш, Муниф; Ашуохи, Шахд; Шебан, Дауд; Ливнат, Нир; Ласман, Лиор; Вьюков, Сергей (май 2021 г.). «Эк внутриутробный эмбриогенез мышей от прегаструляции до позднего органогенеза». Природа . 593 (7857): 119–124. дои : 10.1038/s41586-021-03416-3. ISSN 1476-4687. PMID 33731940. Архивировано из оригинала 13 февраля 2024 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ Уилльярд, Кассандра (25 августа 2022 г.). «Эмбрионы мышей, выращенные без яйцеклеток или спермы: почему и что дальше?». Nature . 609 (7926): 230–231. Bibcode :2022Natur.609..230W. doi : 10.1038/d41586-022-02334-2 . PMID 36008716. S2CID 251843735.
^ "Synthetischer Embryo entwickelt Organe" [Синтетический эмбрион развивает органы]. Science Media Center Germany (на немецком языке). 25 августа 2022 г. Архивировано из оригинала 5 декабря 2023 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ Холкомб, Мадлен (5 сентября 2022 г.). «Синтетический эмбрион, созданный без спермы или яйцеклетки, может привести к лечению бесплодия». CNN . Архивировано из оригинала 16 ноября 2023 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ abc Олдак, Бернардо; Вильдшуц, Эмили; Бондаренко Владислав; Комар, Мехмет-Юнус; Чжао, Ченг; Агилера-Кастрехон, Алехандро; Тарази, Шади; Вьюков, Сергей; Фам, Тхи Суан Ай; Ашуохи, Шахд; Локштанов Дмитрий; Ронкато, Франческо; Ариэль, Эйтан; Роуз, Макс; Ливнат, Нир (6 сентября 2023 г.). «Полные модели постимплантационного эмбриона человека на 14-й день из наивных ES-клеток». Природа . 622 (7983): 562–573. дои : 10.1038/s41586-023-06604-5. ISSN 1476-4687. ПМЦ 10584686 . PMID 37673118. Архивировано из оригинала 6 сентября 2023 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ ab Gallagher, James (6 сентября 2023 г.). «Ученые выращивают целую модель человеческого эмбриона без спермы или яйцеклетки». BBC News . Архивировано из оригинала 7 мая 2024 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ Рэндалл, Вернеллия; Рэндалл, Цака С. (22 марта 2008 г.). «Построено в устаревшем состоянии: грядущий конец дебатов об абортах». SSRN Electronic Journal . doi :10.2139/ssrn.1112367. ISSN 1556-5068. S2CID 57105464. Архивировано из оригинала 5 октября 2009 г. . Получено 7 мая 2024 г. .
^ Чессен, Мэтт (2 марта 2013 г.). «Искусственные матки могут объявить аборты вне закона». Mattlesnake.com . Архивировано из оригинала 4 декабря 2013 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ Mathison, Eric; Davis, Jeremy (9 февраля 2017 г.). «Is There a Right to the Death of the Foetus?». Bioethics . 31 (4): 313–320. doi :10.1111/bioe.12331. ISSN 0269-9702. PMID 28182294. S2CID 3808881. Архивировано (PDF) из оригинала 28 января 2024 г. Получено 7 мая 2024 г.{{cite journal}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )
^ Smajdor, Anna (лето 2007 г.). «Моральный императив эктогенеза» (PDF) . Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics . 16 (3): 336–45. doi :10.1017/s0963180107070405. PMID 17695628. S2CID 36754378. Архивировано из оригинала (PDF) 11 сентября 2013 г. . Получено 7 мая 2024 г. .
^ Chemaly, Soraya (23 февраля 2012 г.). «Что означают искусственные матки для женщин?». RH Reality Check . Архивировано из оригинала 19 ноября 2023 г. Получено 7 мая 2024 г.
^ Розен, Кристин (2003). «Почему не искусственные матки?» (PDF) . The New Atlantis (осень 2003 г.): 67–76. ISSN 1555-5569. PMID 15586953. Архивировано (PDF) из оригинала 26 ноября 2023 г. . Получено 7 мая 2024 г. .
Дальнейшее чтение
Коулман, Стивен (2004). Этика искусственных маток: последствия для репродукции и абортов. Берлингтон, Вермонт: Ashgate Publishing. ISBN 978-0-7546-5051-5. Архивировано из оригинала 31 октября 2023 г. . Получено 7 мая 2024 г. .
Гельфанд, Скотт; Шук, Джон Р., ред. (2006). Эктогенез: технология искусственной матки и будущее человеческой репродукции. Амстердам: Rodopi. ISBN 978-90-420-2081-8. Архивировано из оригинала 1 ноября 2023 г. . Получено 7 мая 2024 г. .
