Партеногенез у млекопитающих и репродуктивные технологии¶
Партеногенез — форма бесполого размножения, при которой развитие зародыша начинается из неоплодотворённой яйцеклетки. В природе он широко распространён у растений, беспозвоночных (насекомые, черви, ракообразные) и некоторых позвоночных — рыб, земноводных, пресмыкающихся. У млекопитающих, включая человека, спонтанный партеногенез в естественных условиях не наблюдается, однако в лабораторных экспериментах получены партеногенетические эмбрионы мышей. Ответ на вопрос о возможности беременности без мужчины зависит от того, о каком виде размножения идёт речь: о бесполом (партеногенезе) или о современных вспомогательных репродуктивных технологиях, позволяющих использовать донорский генетический материал.
¶Партеногенез в природе
Партеногенетическое размножение описано у сотен видов животных. Среди позвоночных оно встречается у некоторых видов акул (например, у акулы-молота в аквариуме зоопарка Омаха в 2001 году была получена детёныш, развившийся из неоплодотворённой яйцеклетки), у ряда ящериц (виды рода Aspidoscelis в Северной Америке состоят только из самок и размножаются исключительно партеногенетически), у некоторых видов змей и птиц. У птиц партеногенез был искусственно вызван у кур и голубей, однако в природе он не функционирует как основной способ размножения.
У млекопитающих партеногенез в естественной популяции не зафиксирован ни у одного вида. Эксперименты, начатые в 1930-е годы и продолженные в 1980–2000-е, показали,, что яйцеклетки мышей могут быть активированы без сперматозоида — механическим, химическим или электрическим воздействием, — и начать деление. В 2004 году группа японских учёных под руководством Томохиро Кагимиры получила мышат-«клоонов» из двух материнских яйцеклеток (би-материнский партеногенез), но выживаемость таких эмбрионов оставалась крайне низкой, а взрослые особи не были получены. Основное биологическое препятствие — геномный импринтинг: у млекопитающих ряд генов экспрессируется только в отцовской или только в материнской копии хромосомы, поэтому эмбриону необходим как материнский, так и отцовский набор хромосом.
¶Вспомогательные репродуктивные технологии
В клинической медицине беременность без полового акта возможна с помощью вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Основные методы:
- Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) — оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом in vitro с последующим переносом эмбриона в матку. Для оплодотворения может использоваться донорская сперма, что позволяет женщине без партнёра или с партнёром-женщиной выносить беременность.
- ИКСИ (интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида) — введение одного сперматозоида непосредственно в яйцеклетку; применяется при мужском факторе бесплодия.
- Донорство ооцитов — при отсутствии собственных яйцеклеток у женщины (например, после химиотерапии или при преждевременной недостаточности яичников) используется донорская яйцеклетка; гестацию вынашивает суррогатная мать, если матка пациентки не может выносить беременность.
В России ВРТ регулируются приказом Минздрава и Федеральным законом «О пересадке органов и (или) тканей человеку». Донорство спермы и ооцитов разрешено; суррогатное материнство допускается по медицинским показаниям. Однополым парам и незамужним женщинам ЭКО с донорской спермой в государственных клиниках, как правило, недоступно, однако в частных репродуктивных центрах практика варьируется.
¶Исследования партеногенеза у человека
Научный интерес к активации яйцеклеток без сперматозоида существует, но в большинстве стран, включая Россию, создание эмбрионов из двух материнских гамет или из одного ооцита с последующим вынашиванием запрещено законодательством. Эмбринологические исследования, связанные с активацией ооцитов, проводятся в контексте изучения механизмов раннего развития и причин неудач ЭКО.
Технология гаплоидных эмбрионов из одного материнского генома активно обсуждается в биоэтике: потенциально она могла бы позволить женщине иметь генетически родственного ребёнка без участия донора спермы, однако нерешённые проблемы геномного импринтинга и эпигенетики делают реализацию такого сценария на данном этапе невозможной.
¶Другие способы размножения без самца
У ряда видов беспозвоночных и низших позвоночных размножение без самцов — штатный жизненный цикл. Клонирование — перенос ядра соматической клетки в энуклеированную яйцеклетку — позволяет получить генетическую копию донора независимо от пола; первое млекопитающее, клонированное из соматической клетки, — овца Долли (1996). У человека клонирование людей запрещено практически во всех юрисдикциях.
¶Интересные факты
- У акулы-молота, давшей партеногенетического детёныша, в неволе не было доступа к самцу, однако в организме сохранялись сперматозоиды от предыдущего контакта — часть случаев «партеногенеза» у позвоночных на деле оказывается гетерогаметным размножением.
- У видов рода Aspidoscelis (Cnemidophorus) все особи — самки, и популяция полностью партеногенетическая; генетическое разнообразие обеспечивается мутациями и редкими случаями генетического обмена между особями.
- У медоносной пчелы самки (матка) откладывает неоплодотворённые яйца, из которых развиваются самцы (трутни) — пример естественного гаплоидного партеногенеза.
Источники:
- «Биология размножения», под ред. В. А. Манько
- «Репродуктивная медицина», под ред. В. И. Кулакова
- Nature: «Unisexual reproduction in vertebrates» (2004)
- Kono T. et al. «Biological reproduction of mice from two maternal genomes», Nature (2004)
- Федеральный закон «О пересадке органов и (или) тканей человеку» (№ 4180-I, 1993)