Как Силициевата долина измисли план за трансформиране на кръвта в човешки яйцеклетки

NICOLÁS ORTEGA

Една добра стартъп компания се опитва да пренапише правилата за възпроизвеждане

Преди няколко години млад мъж от калифорнийската технологична сцена започна да се появява във водещите световни лаборатории по иновационна биология. Тези лаборатории дешифрираха тайните на ембрионите и имаха особен интерес към това как се образуват яйцеклетките. Някои смятаха, че ако открият тази рецепта, ще могат да я копират и да преобразуват всяка клетка яйцеклетка.

Този посетител е Мат Крисилоф и казваше във всяка лаборатория, че иска да помогне. Крисилоф не познаваше каквато и да е биология и тогава беше само на 26 години. Но след като ръководи изследователска програма в Y Combinator, известен стартъп инкубатор в Сан Франциско, който някога беше финансист на такива компании като Airbnb и Dropbox, той каза, че те са били „добре свързани“, с достъп до богати технологични инвеститори.
Крисилоф също имаше специфичен интерес към технологията на изкуствените яйцеклетки. Той е гей и знаеше, че теоретично една клетка от мъж може да се превърне в яйцеклетка. Ако това може да е възможно, тогава двама мъже биха могли да имат дете, което да е генетично свързано и с двамата. „Аз се заинтересувах от идеята „Кога еднополовите двойки могат да имат заедно деца? И си мислех, че това е обещаващата технология за това", казва Крисилоф.

Днес стартъп компанията на Крисилоф, наречена Conception (Зачатие), е най-голямото търговско начинание, преследващо това, което се нарича ин витро гаметогенеза, и което се отнася до превръщането на възрастните клетки в гамети - сперматозоиди или яйцеклетки. В компанията работят около 16 учени, а събрания капитал е $20 млн. от известни технологични фигури, включително Сам Алтман, главен изпълнителен директор на OpenAI и бивш президент на Y Combinator; Яан Талин, един от основателите на Skype; и Блейк Борджесън, съосновател на Recursion Pharmaceuticals.

Компанията първоначално се опитваше да направи заместващи яйцеклетки за жени. Това научно е по-лесно от това да направиш яйцеклетка от мъжки клетки и за това има очевиден пазар. Хората раждат своите деца вече в по-късен етап от живота си, но запасите от здрави яйцеклекти при жената намаляват след като тя мине 30-те си години. Това е основната причина пациентите да посещават клиники за ин витро.

Conception започва опити с кръвни клетки от жени донорки и се опитваше да ги трансформира в първата „човешка яйцеклетка с доказателство за зачеването“, и това трябваше да бъде създадено в лабораторията. Компанията все още не го беше направила, нито пък някой друг в света. Все още имаше научни пъзели за преодоляване, но Крисилоф изпрати имейл до своите поддръжници по-рано тази година, като им каза, че неговия стартъп му може да е „първият в света, който ще постигне тази цел в недалечно бъдеще“. В имейла се казва, че изкуствените яйцеклетки „могат да се превърнат в една от най-важните технологии, създавани някога“.

И това не е преувеличение. Ако учените успеят да генерират запаси от яйцеклетки, това би нарушило правилата за възпроизвеждане, каквито ги познаваме. Жените, които вече нямат яйчници, например заради рак или операция, ще могат да имат биологично свързани с тях деца. Нещо повече, направените в лаборатория яйцеклетки биха премахнали възрастовите ограничения за плодовитостта на жените, и ще им позволи да имат родени бебета на 50, 60 или дори повече години.

Перспективата за създаване на яйцеклетки от кръв е впечатлителна, но е етично замислена. Процесът в Conception за производство на яйцеклетки от стволови клетки изисква човешка фетална (ембрионална) тъкан. И ако възпроизвеждането се отдели от това, което е прието като факти от живота, могат да се получат непознати сценарии. Това отваря вратата не само за възпроизвеждане от същия пол, и може би не само за един индивид да генерира свое потомство.

И още по-реалистично, е че тази технология може да превърне яйцеклетките в произведен ресурс, тя може да прокара пътя към дизайнерските деца. Ако лекарите могат да направят хиляда яйцеклетки от един пациент, те също така ще могат да оплодят всички тях и да ги тестват, за да намерят най-добрите получени ембриони, да оценят техните гени за бъдещо им здраве или интелигентност. Такъв лабораторен процес би позволил също така неограничено генетично редактиране с инструментите за ДНК инженеринг като CRISPR.

Както Conception каза в съобщение, изпратено по-рано тази година, компанията очаква, че изкуствените яйцеклетки могат да позволят „широкомащабна геномна селекция и редактирането на ембрионите“.
Крисилоф казва: „Ако бихте могли да изберем смислена редакция срещу риска от Паркинсон, или риска от Алцхаймер, мисля, че тогава това става много желано”. Потенциалните търговски и медицински печалби могат да бъдат огромни.

По научни причини се очаква превръщането на мъжката клетка в здрава яйцеклетка да бъде по-трудно, а компанията Conception дори още не се опитала да стори това. Но това също е част от бизнес плана на компанията. Може би, докато Крисилоф е готов да създаде семейство, и двамата мъже ще могат да допринесат еднакво за генетичния състав на ин витро ембриона. След това сурогатна майка може да износи детето до термина. „Мисля, че това ще е възможно. Въпросът е кога, а не дали", каза Крисилоф пред MIT Technology Review.

Една опашка на мишка

Ето как би могла да работи технологията за създаване на яйцеклетка. Първата стъпка е да се вземе клетка от възрастен - да кажем, бели кръвни клетки - и да се превърне в мощна стволова клетка. Този процес разчита на откритие, достойно за Нобелова награда, и се нарича препрограмиране, което ще позволи на учените да предизвикат всяка клетка да стане „плюрипотентна“ или просто казано способна да образува всеки друг вид тъкан. Следващата стъпка е да подмамят тези индуцирани стволови клетки да се превърнат в яйцеклетки, чийто генетичен състав да съвпада с този на пациента.

Това е последната част, която е истинско научно предизвикателство. Някои типове клетки се правят много лесно в лабораторията: оставете плюрипотентните стволови клетки в паничката на Петри за няколко дни, и някои от тях спонтанно ще започнат да бият като сърдечен мускул. Други ще се превърнат в мастни клетки. Но яйцеклетката е може би най-трудната за производство клетка. Тя е огромна и е една от най-големите клетки в тялото. А нейната биология е уникална. Една жена се ражда с пълния си комплект от яйцеклетки и нищо повече.

През 2016 г. една двойка учени в Япония, Кацухико Хаяши и неговият ментор Митинори Сайтоу, бяха първите, които превърнаха клетките от кожата от мишки в плодородни яйцеклетки, изцяло извън тялото. Те съобщиха как, са започнали с клетки от отрязана миша опашка, и след това са ги индуцирали в стволови клетки, които след това са били насочени по пътя към превръщането им в яйцеклетки. След това, за да завършат задачата, те инкубираха тези прото яйцеклетки заедно с тъкан, събрана от яйчниците на миши фетуси. Всъщност те трябваше да конструират мини яйчници.

„Тук не става въпрос за „О, аз мога ли да направя яйцеклетка в паничката на Петри?“ Това е клетка, която зависи от своето място в тялото. Така че, тук става дума за създаване на изкуствена структура, която може да обобщи този процес", казва Дейвид Албертини, ембриолог от изследователската фондация в Бедфорд.

Неочакваният посетител

Година след пробива с мишката в Япония Крисилоф започва да посещава биологичните лаборатории, за да научи дали процесът може да се повтори и при хора. И той посети Единбург в Обединеното кралство, направи скайп с професори в Израел, а също така отиде на поклонение в центъра на Хаяши в университета Кюшу във Фукуока.
Там той се запозна с Пабло Уртадо Гонсалес, биолог, който посещаваше тази лаборатория като стипендиант, и който ще се присъедини към Крисилоф като основател на Conception. Третият съосновател, е Бианка Серес, ембриолог, която работеше в клиника за ин витро оплождане, и по-късно се присъедини към екипа.

Крисилоф, беше завършил университета в Чикаго, и дотогава беше директор в Y Combinator Research, където стартираше проекти за проучване, давайки на хората от района на Сан Франциско основен месечен доход. Y Combinator е най-известната стартъп академия в света. Идеята на Крисилоф беше да раздава пари без никакви ограничения като стратегия за подготовка на бъдещето, в което работните места се поемат от автоматизацията.

Крисилоф казва, че се е оттеглил от тази си роля, след като е започнал да се среща с Алтман, който по това време беше президент на Y Combinator. Въпреки че връзката им не продължи след това, смяната на работата го освободи да работи върху зараждащото се начинание за яйцеклетките на пълен работен ден, с първоначалната инвестиция от Алтман. Първоначално компанията се казваше Ovid Research и след това промени името си на Conception.

Някои изследователи разбраха, че тези млади предприемачи са начело в тази надпревара. Науката за ин витро на гаметогенезата е доминирана от малък брой университетски изследователски групи, които работят по проблема от години. „Когато говорих с тях, те нямаха абсолютно никаква представа как да започнат един проект и ме питаха какво оборудване да си закупят. Това беше като „Как ще разбереш, ако направиш яйцеклетка и как тя би изглеждала?“,  казва Албертини.

Друг учен, който Крисилоф познава, е Жана Лоринг, биолог по стволови клетки в Изследователския институт Скрипс. Работейки със зоопарка в Сан Диего, Лоринг преди това е замразявала клетки от един от последните северни бели носорози, вид който е на границата на изчезване. Тя се интересуваше от технологията за създаване на яйцеклетки, ако някога се появи възможност да възкреси животното. „Те са млади оптимисти и имат пари в джобовете си, така че не зависят от това да убеждават хората. Понякога е наистина добра идея да си наивен", казва Лоринг.

Това, което Крисилоф знаеше със сигурност, беше, че репродуктивната технология може да има същата привлекателност за технологичните инвеститори като Изкуствения интелект (ИИ) или космическите ракети. Както казва репродуктивният ендокринолог от Станфордския университет Бари Бер: „Тези дни, ако напишете „фертилитет“ върху парче хартия и го занесете на Sand Hill Road, можете да получите финансиране“.

Проблемът с изкуствените гамети е, че няма да има медицински продукт в продължение на много години и има сложни отговорности, като например кой ще е виновен, ако някое евентуално бебе не се окаже нормално. Крисилоф не виждаше това като пречка за организиране на стартъп компанията. Всъщност той вярва, че повече стартъп фирми трябва да се опитват да решават „трудни“ научни проблеми и че откритията могат да се случат по-бързо в една комерсиална среда. „Моят аргумент е, че може да има много повече финансиране, ако хората превърнат изследователските организации в организации с печалба и аз силно вярвам в по-фундаменталните изследвания, които се провеждат в контекста на компанията“, казва той.

Феталната тъкан

Компанията на Крисилоф никога не публикуваше прессъобщение или да търсеше обществено внимание. Това е така, защото неговият екип все още не е направил човешка яйцеклетка и той не иска да бъде разглеждан като рекламен биологичен „изпарител“. Концепцията, казва Крисилоф, все още се опитва да постигне първия си технологичен жалон и това е да произведе човешки яйцеклетки и да патентова процеса за производството им.
Това също е цел и на академични изследователи като тези в Япония, които са направили миши яйцеклетки. Но повтарянето на този пробив с човешки клетки е обезсърчително. Тъй като рецептата включва имитация на естествените стъпки, чрез които се развиват яйцеклетките, и експериментите могат да продължат почти толкова дълго, колкото и бременността. Това не представлява проблем за мишките, които раждат за 20 дни, но при хората всеки експеримент може да отнеме месеци.

Когато срещнах Сайту и Хаяши през 2017 г., те ми казаха, че копирането на технологията на мишката при хората представлява друга тревожна трудност. Точното повтаряне на рецептата ще изисква тъкан от аборт и учените ще трябва да получат фоликулни клетки от седмични човешки ембриони или фетуси.

Единствената алтернатива би била да се научите как да произвеждате тези необходими поддържащи клетки и от стволови клетки. Това само по себе си би изисквало значителни изследователски усилия, прогнозираха те.

При Conception учените започнаха с изпробването на подхода за феталната тъкан, който смятаха, че е най-бързият начин да се получи яйцеклетка с доказателство за концепцията. Крисилоф положи големи усилия да получи този материал и в един момент дори туитна директно до доставчиците на тъкан от аборт. Той също така потърси сътрудничество с UCLA и Станфорд, въпреки че тези усилия не бяха успешни. Той отказа да каже откъде Conception получава своите дарения от тъкани в момента.

Изследванията с феталните тъкани са законни, но са изключително чувствителни и за някои от обществеността са повече от отвратителни. По време на администрацията на Тръмп здравните служители издигнаха нови бариери, включително като накараха противниците на абортите да преразгледат своите субсидии. Крисилоф казва, че компанията му все още използва човешка фетална тъкан, но сега тя се използва по-често за разбирането на молекулярните сигнали, които характеризират ключовите типове клетки, така че учените да могат да се опитат да пресъздадат тези от стволови клетки.

(Превод за "Труд" - Павел Павлов)

Следете Trud News вече и в Telegram

Коментари

Регистрирай се, за да коментираш

Още от Технологии