CC BY
134
этические и научные аспекты исследований
ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ЭМБРИОНАЛьНОГО МАТЕРИАЛА: ОПЫТ ВЕЛИКОБРИТАНИИ
С.А. Рыбцов 1, Е.В. Думачева 2, Д.В. Думачев 3, И.Г. Мустафин 4, A.M. Каганский 5, Н.Н. Рыбцова 1, Р.И. Жданов 6 7
1 Шотландский центр регенеративной медицины Университета Эдинбурга, Эдинбург, Великобритания
2 Институт управления Белгородского национального исследовательского университета, Белгород, Россия
3 Медицинский институт Белгородского национального исследовательского университета, Белгород, Россия
4 Казанский государственный медицинский университет, Казань, Россия
5 Институт генетики и молекулярной медицины главного западного госпиталя университета Эдинбурга, Эдинбург, Великобритания
6Институт перспективных исследований Московского педагогического государственного университета, Москва, Россия
7 Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета, Казань, Россия
Ethical and scientific aspects of human embryonic material research: the Great Britain regulations
S.A. Rybtsov1, E.V. Dumacheva 2, D.V. Dumachev 3, I.G. Mustafin 4, A.M. Kagansky 5, N.N. Rybtsova 1, R.I. Zhdanov 6 7
1 Scottish Centre for Regenerative Medicine of the University of Edinburgh, Edinburgh, United Kingdom
2 Institute of Management of the Belgorod National Research University, Belgorod, Russia
3 Institute of Medicine of the Belgorod National Research University, Belgorod, Russia
4 Kazan State Medical University, Kazan, Russia
5 Human Genetics Unit of the Institute of Genetics and Molecular Medicine, Western General Hospital of the Edinburgh, United Kingdom
6 Institute for Advanced Study of the Moscow State Pedagogical University, Moscow, Russia
7 Institute of Fundamental Medicine and Biology of the Kazan (Volga region) Federal University, Kazan, Russia
Целью обзора является анализ литературы и обсуждение этических, правовых и научных аспектов использования эмбрионального человеческого материала на основе опыта европейских стран и на примере законодательства Великобритании . Эмбриональный человеческий материал — источник стволовых клеток, формирующих органы и ткани человека . Исследование эмбрионального человеческого материала обогащает науку важнейшими знаниями о биологии развития человека и о возможных причинах патологических процессов . Особое внимание уделено проблемам, связанным со способами определения возраста эмбрионов . Рассмотрены методы получения эмбрионального человеческого материала, возможные риски при его использовании, особенности документооборота, юридические процедуры, позволяющие защитить как доноров, так и научных работников, и предотвратить его неконтролируемое применение Обсуждаются практические аспекты работы с эмбриональным человеческим материалом, получаемым при медикаментозном прерывании беременности на ранних сроках . Предложены рекомендации по совершенствованию юридических, научных и этических норм при работе с донорским эмбриональным человеческим материалом в России
Ключевые слова: эмбриональный человеческий материал, способы определения возраста эмбрионов, этические и научные проблемы
We analyze the ethical and scientific issues of human embryonic specimen and its utilization for research purposes . Human embryonic specimens are the source of stem cells which are the foundation for all organs and tissue formation . The analysis of human embryonic specimens promises to obtain the essential knowledge about human development and reveal the causes of human development pathology . Ethical and scientific problems of human embryonic specimens donation and research are debated here We review the impact that human embryonic specimens impose on scientific research, usage restrictions, risk assessment, research personnel and donor protection in view of the British, and other European publications, case reports, legislation, regulations and guidelines This work is focused on the discussion of different aspects of donation and usage of human embryonic specimens obtained after the elective medical termination of pregnancy We discuss suggestions for improvement of the ethical and scientific regulations for the work with human embryonic donor material in Russian Federation .
Keywords: human embryonic specimen, embryo staging, ethical and scientific issues .
Введение
Эмбриональный человеческий материал (ЭЧМ) является важным источником эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), обладающих широким диффе-ренцировочным и регенеративным потенциалами . На стадии органогенеза в раннем эмбрионе образуются зачатки важнейших органов и тканей, формируются
e-mail: srybtsov@staffmail . ed . ac . uk
первые клетки иммунной, нервной, пищеварительной, мочеполовой систем, покровных тканей. Получение образцов ЭЧМ и выделение специфических эмбриональных клеток делает возможной работу с ценным материалом, исследование которого является важным источником знаний для широкого круга специалистов в области регенеративной медицины [1].
Цель данной работы — обсуждение некоторых этических, правовых и научных аспектов использования ЭЧМ, основанное на анализе современной медицинской литературы, в основном, европейской, на примере законодательства Великобритании и других европейских стран
Эмбриональный человеческий материал:
классификация, источники и проблемы
получения
Известны, как минимум, три основных источника получения ЭЧМ . Первый — внутренняя клеточная масса (inner cell mass) (ВКМ), выделяемая из бла-стоцист, остающихся в избытке после процедуры экстракорпорального оплодотворения . ВКМ бластоцист служит источником плюрипотентных ЭСК [2]. ЭСК используются в научных исследованиях по клеточной дифференцировке и в регенеративной медицине [3—5]. В последнее время на смену ЭСК приходят индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) [6], что позволяет обойти этические проблемы использования ранних эмбрионов человека, так как клетки, предназначенные для репрограмми-рования в иПСК, могут быть специализированными, выделенными из различных тканей взрослого организма . Трансфекция этих клеток тремя транскрипционными факторами (0CT4, SOX2, KLF4) индуцирует их трансформацию в иПСК, которые становятся плю-рипотентными, способными к дифференцировке в клетки любых тканей организма [7, 8]. Кроме того, некоторые типы стволовых клеток получают путем прямого репрограммирования . Например, благодаря использованию транскрипционных факторов FoxGI и Sox2, фибробласты трансформировали в нервные стволовые клетки [9]. В другой работе эпителиальные клетки эмбрионального типа, инициирующие образование тимуса, были репрограммированы из клеток кожи регуляторным геном FoxNI [10]. Недавно c помощью восьми транскрипционных факторов были получены стволовые клетки крови из предшественников В-клеток взрослой мыши [11].
Однако использование ЭСК и иПСК ограничено по ряду причин . Так, несмотря на прогресс в этой области, во многих случаях отсутствуют хорошо отработанные методы выделения и индукции дифференци-ровки стволовых клеток специализированных типов Существенным препятствием для проведения медицинских исследований является накопление генетических мутаций в ходе культивирования ЭСК и иПСК . Дополнительная техническая проблема — получение из ЭСК специализированных клеток, свободных от недифференцированных плюрипотентных клеток, вызывающих опухоли-тератомы .
Кроме того, в Европе и США введен ряд этических ограничений. Например, культивирование интакт-ных эмбрионов и изучение развития зародышей из ЭСК/иПСК (in vitro) разрешены до четырнадцатого дня развития (до стадии гаструляции) [12].
Второй источник ЭСК — поздний абортивный материал, получаемый в результате хирургического вмешательства. Третий источник — постнатальный эмбриональный материал (плацента, пуповинная кровь, пуповина и околоплодная жидкость) ЭЧМ из второго и третьего источников содержит достаточно специализированные ткани, приближающиеся по своим свойствам к тканям взрослого организма На данных стадиях развития эмбрионы уже прошли этап
органогенеза, переходят к росту и содержат в меньшем количестве стволовые клетки, отвечающие за инициацию образования органов и тканей [13]. До последнего времени ЭЧМ на стадии начала органогенеза был недоступен Это приводило к значительным пробелам в понимании того, какие клетки являются индуцирующими при образовании органов и тканей у человека
С внедрением в медицинскую практику медикаментозных абортов появился доступ к раннему ЭЧМ Поскольку от способа получения раннего эмбрионального материала зависит его состояние, точность определения стадии развития и возможность использования ЭЧМ для исследований, мы приводим протокол, применяемый в Великобритании, где для ранних абортов рекомендованы следующие препараты: блокатор прогестерона Mifepristone/RU486 (перорально), вызывающий отделение плаценты, с последующим (через 48 ч ) вагинальным применением простагландина Misoprostol . Эта процедура провоцирует отделение плаценты, сокращение матки и аборт на ранних сроках беременности (British National Formulary (7 . 1. 2 Mifepristone) [14, 15]. Данный метод позволяет выделять интактный ЭЧМ, в большинстве случаев внутри плаценты, что значительно упрощает точную оценку стадии развития плода, используя классификацию по Карнеги [16]. Стадии развития эмбриона принято обозначать как CS (Carnegie Stage). По нашим данным, с учетом естественной задержки обращения пациенток в клинику, при медикаментозном прерывании беременности ЭЧМ получают на сроках от CS11 (24 дня после оплодотворения (д п о )), до CS23 (56 д п о ) [17—19]. Именно в этот период происходит образование большинства зачатков органов и тканей взрослого организма [13]. Используемый нами термин «д . п . о . » является индикативным, взят из классификации Карнеги [16] и может быть определен, как и стадия развития, только по визуальной идентификации морфологических признаков эмбриона
Методы определения стадий развития
эмбриона
Точное определение стадии развития эмбриона необходимо для сравнительного анализа результатов различных экспериментальных работ, а также на этапе предварительного отбора возможных доноров ЭЧМ . Эта информация также является ключевой при принятии решения о том, каким способом должно проходить прерывание беременности . Определение возраста эмбриона, исходя из даты последних менструаций, не является надежным критерием определения реального возраста плода . Более точно судить о возрасте эмбриона позволяет расчет, основанный на дате последней овуляции, но определение этой даты затруднительно в связи с вариациями менструального цикла и срока овуляции Опрос пациенток также не дает достоверной информации для определения даты овуляции или оплодотворения Предварительно, возраст эмбриона может быть установлен путем измерения его длины на сонограмме Однако, как показали предыдущие исследования, средняя корреляция (r = 0,54; p<0 . 01) между измерением сонографического изображения и реальным возрастом эмбриона возникает только после стадии CS17, так как размеры эмбриона могут значительно варьировать даже на одной и той же стадии развития [19].
В акушерской практике ошибка определения возраста плода на одну или даже две недели не вызывает существенных проблем, однако при определении возраста раннего эмбриона это приводит к значительной ошибке при определении стадии развития и, как следствие, к неадекватным научным результатам . К сожалению, в научной литературе часто встречается аннотация эмбрионального материала по постменструальному возрасту, что делает сложным сравнение данных, приведенных в различных публикациях
Определение возраста эмбриона и стадии его развития также может быть сделано посредством подсчета сомитов Однако, начиная со стадии развития CS13, подсчет сомитов затрудняется и перестает достоверно коррелировать со стадией развития Наиболее индикативными морфологическими признаками при определении стадии развития по Кар-неги являются: развитие конечностей, пигментация глаз, развитие фетальной печени, форма головы и формирование жаберных дуг Определение возраста эмбрионов по морфологическим признакам проблематично только в случае, если эмбрион сильно поврежден . Таким образом, самым надежным способом определения возраста эмбриона до настоящего времени остается только комплексное визуальное определение стадий развития по морфологическим признакам, описанным в справочнике института Кар-неги [16].
Ранний ЭЧМ, получаемый путем плановых медикаментозных абортов, позволяет выделять стволовые клетки, содержащиеся в зачатках органов и тканей на этапе органогенеза [20]. Используя классификацию стадии эмбрионов человека по Карне-ги, было показано, что зачаток тимуса (вилочковой железы) можно надежно идентифицировать на стадии CS18 (48 д . п . о . ) [21]. Первая гемопоэтическая стволовая клетка, лежащая в основе всей иерархии гемопоэтической системы взрослого организма, образуется на стадии CS14 (32 д . п . о . ) [17]. Зачатки гонад можно определять, начиная со стадии CS12 (26 д . п . о . ), желудок и панкреатическую железу — на стадиях CS12 и CS13 соответственно, первые удары сердца — на стадии CS11 [22, 23], а зачаток фе-тальной печени детектируется, начиная со стадии CS13 (28 д . п.о . ). На этих ранних стадиях происходит активный рост и дифференцировка головного и спинного мозга, а также наблюдается увеличение числа сомитов и формируется выпячивание конечностей [13, 24].
Регулирование работ с ЭЧМ за рубежом
(на примере ВеликобританииJ
В процессе получения и применения ЭЧМ возникает ряд научных, технических и этических проблем . В рамках данной работы мы ограничимся обсуждением использования образцов абортивного материала Этические и научные аспекты получения ЭСК из эмбрионов на стадии бластоцисты в момент формирования ВКМ достаточно хорошо изучены [12]. Во многих странах мира приняты ограничения по применению эмбрионального материала [12, 25—28]. Так, в странах Евросоюза и США работы с ЭЧМ строго регламентируются вплоть до полного запрета
Международное сообщество по исследованию стволовых клеток (international Society for Stem Cell Research, iSSCR), в которое входят ученые из стран
Евросоюза, США и др . , сформулировало свод рекомендаций и ограничений по работе со стволовыми клетками [29]. В частности, рекомендовано ограничить работы, вызывающие значительные этические проблемы или не имеющие серьёзного научного обоснования, такие как клонирование человека, культивирование эмбрионов и получение химер старше 14 дней (до стадии формирования примитивных зачаточных листков), а также выведение животных, несущих человеческие гаметы Позднее было оговорено, что эксперименты, в которых предполагается культивирование таких эмбрионов старше 14 дней возможны, если проект пройдет этическую проверку и будет доказана его научная значимость . Однако, запрет на имплантацию в матку этих человеческих эмбрионов старше 14 дней с целью развития взрослого организма до сих пор не отменен . Исключением являются общепринятые методы экстракорпорального оплодотворения. Что касается выведения животных с человеческими репродуктивными клетками, то оно возможно после позитивного заключения этической комиссии, но только в случае, если они не будут использоваться для оплодотворения Создание химер человека и животных было также ограничено, за исключением работ с уже существующими человеческими клеточными линиями и общепринятыми тестами, такими как формирование тератом в иммунодефицитных мышах Однако данные эксперименты не должны приводить к развитию взрослого организма химеры человека и животного Кроме того, iSSCR регулярно выкладывает в интернет список линий ЭСК, полученных в соответствии с правилами iSSCR . Более того, был предложен определенный «контрольный механизм», принуждающий членов научного сообщества следовать этим требованиям В рамках этого контроля, редакторы журналов и фонды, поддерживающие научные разработки, должны настаивать на соблюдении научными работниками рекомендаций iSSCR [12]. Так, в публикуемых статьях и подаваемых заявках на финансирование требуется указывать заключение локальных этических комиссий о соответствии исследований требованиям iSSCR .
В ряде стран вводят дополнительные ужесточения правил работы с ЭЧМ под давлением некоторых социальных групп [30]. Идет активная дискуссия «за» и «против» использования ЭЧМ [27]. Так, в Евросоюзе критикуется введенный запрет на патентование и применение биотехнологий на основе ЭСК в промышленных и коммерческих целях [31, 32]. В США до недавнего времени для государственных учреждений существовали ограничения по государственному финансированию исследований стволовых клеток человека . В то же же время, в Великобритании законодательство по использованию эмбрионального материала в исследовательских, научных целях достаточно хорошо разработано и учитывает, в первую очередь, этические нормы и защиту доноров ЭЧМ
Согласно нормативным актам, принятым в Великобритании, научно значимым считается использование ЭЧМ для углубления знаний об эмбриогенезе человека, выяснения причин бесплодия, врожденных пороков развития, выкидышей, опасных заболеваний, разработки методов определения хромосомных абнормальностей, способов лечения бесплодия, опасных заболеваний и для создание новых методов контрацепции [33]
Изданы документы, которые содержат дополнительные аргументы, мотивирующие использование человеческого материала, например, такой как «Сокращение использования экспериментальных животных в моделировании болезней человека посредством, например, замены животных на модели с использованием тканей человека» [34]. Для преодоления этических проблем в биологических исследованиях и в регенеративной медицине стволовые клетки из ЭЧМ можно заменить мультипо-тентными мезенхимальными стромальными клетками (ММСК), выделенными из тканей, или иПСК, полученными путем генетической индукции клеток взрослого организма Известно, что жировая ткань, костный мозг, пульпа зуба содержат значительное количество ММСК . Таким образом, в качестве доноров стволовых клеток для научных целей, можно использовать ММСК, как столетних долгожителей, так и молодых добровольцев (например, выделяя ММСК из пульпы зуба) [35]. Сравнение таких клеток с клетками из ЭЧМ позволяет изучать антологию развития ММСК, дает уникальный научный материал для сравнения их генетических профилей, мутационной нагрузки, длины теломер и метаболомов Однако, существуют причины, по которым ткани взрослого организма, как источник стволовых клеток, менее привлекательны, чем ЭЧМ для регенеративной медицины [1, 36]. Стволовые клетки тканей взрослого организма, так же, как иПСК получают из клеток, прошедших достаточное количество делений, чтобы накопить мутации, аберрантное метилирование или токсические повреждения, кроме того, иПСК индуцируют из соматических клеток, используя генетические манипуляции, которые могут привести к нарушению работы важных генов Стволовые клетки взрослого организма высоко специализированы и способны давать начало линиям клеток только определенного типа Обычно ткани взрослого организма содержат стволовые клетки в небольших количествах; эти ткани более плотные, в них больше матрикса, поэтому выделение стволовых клеток из них сопровождается значительными потерями; стволовые клетки взрослого организма делятся медленно и их трудно размножить в культуре in vitro или in vivo в достаточных количествах . Для сравнения, ЭСК обладают огромным пролиферативным потенциалом и дают значительное потомство за достаточно короткое время . Например, одна эмбриональная гемо-поэтическая стволовая клетка из раннего эмбриона человека способна за несколько месяцев произвести в иммунодефицитных мышах до 600—1000 дочерних клеток, пригодных к ретрансплантации в пациентов . В то же время, иммунодефицитные мыши, трансплантированные гемопоэтическими стволовыми клетками из пуповинной крови, не образуют ретран-сплантируемые стволовые клетки крови [18, 37].
Великобритания была первой страной, где регулирование работы с ЭЧМ было законодательно закреплено В основе этого законодательства лежит так называемый доклад Полкингхорна (Polkinghome Report), изданный британским парламентом в 1989 г . под официальным названием: «Обзор рекомендаций по использованию эмбрионов и образцов эмбрионального материала для научных исследований» (Review of the Guidance on the Research Use of Fetuses and Fetal Material). Сразу же после доклада в парламенте Великобритании этот документ был подвергнут критике по этическим аспектам со
стороны некоторых ученых, но принципы, положенные в основу доклада, с небольшими дополнениями используются до настоящего времени [38]. Доклад находится в библиотеке британского парламента и доступен для работы по специальному запросу На основании доклада Полкингхорна разработаны правила и нормативно-правовые акты по работе с ЭЧМ и донорами ЭЧМ, которые применяются в Великобритании для практической работы [34, 39, 40]. Доклад также явился основой для разработки более современных правил iSSCR [29]. Эти правила, приведенные ниже, обсуждаются с учетом нашего опыта использования ЭЧМ и могут рассматриваться как рекомендации по дальнейшему совершенствованию этических, юридических, технических и научных аспектов работы с донорским ЭЧМ в России .
Добровольность донорства ЭЧМ: отсутствие давления на мать и принуждения к донорству ЭЧМ; отсутствие финансовой заинтересованности в донорстве ЭЧМ; получение письменного согласия матери на добровольное донорство ЭЧМ и на его использование; отделение персонала, предлагающего матери принять участие в донорстве эмбрионального материала, от «заинтересованных» в применении этого материала лиц (например, научных работников, изучающих ЭЧМ); отсутствие прямого контакта между матерью и конечным пользователем ЭЧМ [29]
Защита информации: персональные данные в Великобритании находятся под защитой специального закона (Data protection act), изданного в 1998 г . [41]. В рамках этого закона проводится кодирование персональной информации для предотвращения доступа конечного исследователя ЭЧМ или третьих лиц к персональным данным матери/родственников; или производится предупреждение «заинтересованных» исследователей об ответственности за разглашение информации о генетических маркерах, которые могут привести к идентификации родителей или родственников по генетическому материалу из ЭЧМ или по тканям матери; в информации, поступающей к исследователю от лечащего врача или медсестры о заболеваниях матери или патологических особенностях ЭЧМ, должны отсутствовать сведения, способные привести к идентификации родственников «заинтересованными» исследователями или третьими лицами
В то же время запрет на передачу личной информации пациентов (имен, мест проживания, паспортных данных и т п ) не должен препятствовать обмену научной и медицинской информацией между лечащим врачом и исследователем
Юридическая защита: на основании закона «Фертилизация и эмбриология человека» (Human Fertilisation and Embryology Act), принятого в 1990 г . в Великобритании, пришли к согласию, что эмбрион имеет определенные «моральные права», но не в такой же степени, как человек [39]. Правами эмбриона распоряжаются мать и/или ближайшие родственники В британском законодательстве различают моральные и юридические права человека Моральные права включают в себя правила, принятые в обществе, религиозные воззрения и другие формы общественного согласия . Если моральное право становится общепринятым, оно может быть закреплено законодательно и становится юридическим правом человека . Таким образом, «моральные права» являются более широким понятием и включают в себя также и «юридические права» Эти права и особенности
работы с ЭЧМ учитываются при получении согласия матери стать донором ЭЧМ и при заполнении нормативных документов . Мать, в присутствии медсестры-исследователя, подписывает информированное согласие на донорство ЭЧМ с указанием целей его использования. Составление таких документов необходимо для последующей юридической защиты, как матери, так и сторон, использующих донорский ЭЧМ . Эта согласительная процедура также учитывает тот факт, что мать, принимающая решение об аборте, имеет право на донорство, как своих тканей (плаценты), так и материала эмбриональных тканей на основании законов Великобритании о донорстве [42, 43], об абортах (Abortion act 1967) [44] и закона «Фертилизация и эмбриология человека» [39]. Кроме того, она может принимать решение без согласия отца, особенно если его идентификация проблематична или нежелательна для матери В этих документах мать информируют о способах защиты ее персональных данных [41] и об ответственности за разглашение ее персональных данных третьими лицами Матери (родственникам) также сообщаются способы захоронения останков ЭЧМ . По запросу захоронение производится в соответствии с религиозными и этическими воззрениями матери (родителей/опекунов) .
В России введение такой юридической защиты матери и лиц, вовлеченных в использование ЭЧМ, может вызвать необходимость доработать и привести в соответствие друг другу законодательство по абортам, по донорству ЭЧМ и по защите персональной информации
Этическая защита: новые технологии в регенеративной медицине связывают с прогрессом в изучении стволовых клеток . Для изучения человеческих стволовых клеток применяют различные методы клонирования, генетических манипуляций и клеточной инженерии (включая создание химерных тканей). Однако теоретическая возможность создания химер или получения клонированных мутантных особей вызывает неконструктивную общественную критику . Например, указывается на возможные моральные или физические страдания, а также неопределенный юридический статус химер между человеком и животным . Тем не менее, широкая общественная дискуссия позволяет снять излишний ажиотаж и сосредоточиться на разработке новых медицинских технологий, учитывая возможные этические проблемы, беспокоящие общественность [30].
Этические аспекты закона Великобритании «Фер-тилизация и эмбриология человека» 1990 г . [39] подвергаются критике некоторыми социальными институтами, включая католическую церковь, представители которой утверждают, что эмбрион должен иметь все права человека, начиная с зачатия Другие конфессии поддерживают воззрение о том, что эмбрион должен иметь все права человека с момента формирования нервной системы В разных странах Евросоюза законодательства относительно моральных прав эмбрионов различаются . Так, в Германии оно приближается к воззрениям католической церкви Однако, в Великобритании права эмбриона рассматриваются, как баланс между потенциальной пользой от использования ЭЧМ (для научных исследований и разработки методов клеточной терапии) и воззрениями различных социальных групп, которые указывают на возможность замены ЭЧМ альтернативными стволовыми клетками взрослых доноров и
уже имеющимися линиями стволовых клеток (ЭСК, иПСК) [45]. Для достижения этого баланса ученым, работающим с ЭЧМ, приходится приводить значительные и веские аргументы в пользу их исследований не только в общественных дискуссиях, но и на заседаниях этических комиссий внутри научных учреждений
Каждый исследовательский проект, планирующий использование ЭЧМ, в обязательном порядке проходит обсуждение и утверждение локальной этической комиссией внутри института Для примера приведено руководство по организации и работе этической комиссии Лондонского университета [40]. В этическую комиссию входят ученые, имеющие опыт работы с ЭЧМ, практикующие врачи, юристы и специалисты в области этики, которые проверяют проекты, поданные для утверждения, на соответствие требованиям законодательства Кроме того, они проверяют, отвечает ли данный проект положительно на приведенные ниже типично задаваемые вопросы:
— может ли данное исследование или использование ЭЧМ, в конечном итоге, принести пользу больным людям;
— может ли данное исследование или использование ЭЧМ привести к разработке новых методов лечения;
— может ли данное исследование или использование ЭЧМ привести к получению нового знания о биологии человека
Этическая комиссия также должна подтвердить, что в данном исследовании не представляется возможным заменить использование ЭЧМ другими тканями и клетками человека или животных Если все требования соблюдены, проект утверждается государственными юристами Министерства внутренних дел на предмет соответствия законам Великобритании, которое выдает лицензию на работу через специализированные органы . Например, для работы с человеческими эмбрионами лицензия выдается отделом фертилизации и эмбриологии человека — HFEA (human fertilization and embryology authority).
Однако законодательство Великобритании в области биологии человека динамично развивается, и актуальная дискуссия о научной значимости исследования ЭЧМ приводит к расширению разрешительной базы уже существующих законов . Так, обсуждение экспертами из Института Фрэнсиса Крика публикации китайских ученых по генетической коррекции мутации, вызывающей р-талассемию в ранних человеческих эмбрионах, привела к научной полемике об этичности редактирования генома эмбрионов Важным научным аргументом в пользу разрешения генной модификации эмбрионов был тот факт, что недавнее открытие новых методов редактирования генов с помощью Crispr/Cas9 является высоко эффективным и, возможно, приведет к разработке способов эмбриональной коррекции опасных наследственных мутаций генома [46]. Целый год согласований и обсуждений потребовался HFEA, чтобы принять решение выдать лицензию, разрешающую редактирование генома человеческих эмбрионов, с оговоркой, что такие генно-модифицированные существа не должны быть помещены в матку и их развитие должно быть терминировано до 14 дней после оплодотворения Также сообщается, что данное разрешение позволит глубже исследовать биологию развития эмбрионов человека и приведёт к улучшению техники экстракорпорального оплодотворения [47].
Контроль использования ЭЧМ в соответствии с рекомендациями и требованиями законодательства
Передача ЭЧМ от донора через медсестру-исследователя третьему лицу («заинтересованному» исследователю) осуществляется по акту приёма-передачи . Исследователь заполняет таблицу, в которую заносит название изъятых тканей с датой и личной подписью; передача неиспользованного материала осуществляется также по акту приёма-передачи в лечебное учреждение, занимающееся утилизацией останков; на последнем этапе составляется акт об утилизации или захоронении останков . Данная процедура позволяет контролировать циркуляцию ЭЧМ и предотвратить его незаконное применение
Контроль безопасности работы с ЭЧМ состоит в следующем: проверка эпидемиологической безопасности ЭЧМ, по возможности, проверка матери на распространенные инфекции, такие как ВИЧ, сифилис, гепатиты В и С, хламидиоз и т . д . ; исключение попадания зараженного материала к неподготовленному исследователю или для трансплантаций пациентам; указание в сопроводительных документах к ЭЧМ результатов тестирования на инфекции с перечислением проведенных тестов и данных об острых и/или хронических заболеваниях матери (или предупреждение, что тесты не проводились); вакцинация персонала, работающего с ЭЧМ, против возможных инфекций (например, гепатита В и др . ); проведение научной работы с ЭЧМ только в специально отведенных для этого местах, чтобы предотвратить контакт с ним неподготовленных исследователей; неразглашение информации о местах хранения и местах работы с ЭЧМ во избежание его неправомерного использования или оскорбления чувств посторонних, не вовлеченных и неподготовленных людей; кодирование контейнеров с ЭЧМ индивидуальными числовыми и буквенными кодами, например Н1234 или Е1. 6 . 16; при вербальной коммуникации, в электронной и бумажной переписке избегать выражения «человеческий эмбрион», заменяя его на нейтральное «образец Н1234», «проба Е1. 6 . 16» .
Этические и технические ограничения использования ЭЧМ и вклад экспериментальных животных в исследования стволовых клеток
Некоторые виды экспериментальных работ по техническим и этическим соображениям не могут быть выполнены на ЭЧМ, поэтому ряд задач в биологических и/или медицинских исследованиях человека может быть решена с использованием эмбрионов млекопитающих или других видов животных. Например, эксперименты по выявлению происхождения стволовых клеток крови, а также некоторых их маркеров, были первоначально проведены на мышах [48], приматах [49], цыплятах [50], рыбках Зебрафиш (Danio rerio) и лягушках Ксенопус (Xenopus laevis) [51]. Полученные результаты были затем подтверждены в исследованиях на человеческих эмбрионах [52] Несмотря на исключительную важность работ с экспериментальными животными, наличие анатомических и временных различий развития эмбрионов человека и других млекопитающих, а также неполное совпадение маркеров стволовых
клеток и путей их генетической регуляции приводят к необходимости использовать ЭЧМ
Преимущество ЭЧМ заключается в том, что кроме получения ценной информации о биологии развития человека, он может быть непосредственно использован в медицине для разработки методов и протоколов по регенерации органов и тканей Однако, трансплантация стволовых клеток в человеческий организм требует соблюдения определенной последовательности экспериментальной проверки на безопасность и эффективность новых методов лечения Кроме того, в каждом индивидуальном случае нужен тщательный подбор доноров в виду наличия широкого спектра наборов генов гистосовместимости, приводящих к отторжению клеток при аллогенной трансплантации . Именно поэтому, иммунодефицит-ные животные незаменимы для лабораторных и доклинических испытаний Наиболее удобная модель для трансплантаций ЭЧМ — NSG мыши, известные как NOD/SCiD/il_2Rg-/- [53]. Эти иммунодефицитные мыши, содержащиеся в стерильных условиях, могут адаптировать в своем организме любые чужеродные ткани (включая человеческие) Они не способны развивать реакцию отторжения аллотрасплантата в течение всей жизни
С использованием этих и подобных им мышей были успешно созданы химерные модели ЭЧМ для медико-биологических и доклинических исследований . Были произведены успешные доклинические и клинические испытания по трансплантации стволовых клеток крови (СКК) из пуповинной крови человеческого эмбриона [54] и из эмбриональной печени, с предварительной проверкой на NSG мышах [55]. Активно ведутся работы по выращиванию зачатков органов in vitro и in vivo (в иммунодефицитных мышах) из донорских тканей, включая ЭЧМ . Например, были проведены эксперименты по выращиванию функционирующего человеческого тимуса из ЭЧМ в иммунодефицитных мышах под капсулой почки с полным восстановлением человеческой иммунной системы, включая вторичные лимфоидные органы
[56] Ведутся работы по пересадке специализированных эмбриональных клеток, таких как допамин-синтезирующие нейроны при болезни Паркинсона
[57], клеток, производящих инсулин (бета-островков), при диабете . Фетальные клетки не только быстрее растут, лучше, чем взрослые ткани, приживаются при трансплантации, но и вызывают меньшую реакцию отторжения при иммунном ответе на чужеродные имплантаты
Заключение
Таким образом, ЭЧМ, получаемый в результате плановых медикаментозных прерываний беременности, открывает ученым доступ к раннему эмбриональному материалу на стадии начала органогенеза Этот эмбриональный материал содержит большое количество стволовых клеток, отвечающих за инициацию развития органов и тканей, которые обладают значительным регенерационным потенциалом . Это важно для проведения экспериментальных работ и разработки новых методов лечения в регенеративной медицине Однако в связи с потенциальными этическими проблемами использования ЭЧМ, мы обсуждаем возможный консенсус между критикой со стороны общества и перспективами, открывающимися для научных исследований с использованием ЭЧМ
Приведен опыт Великобритании и других стран, а также нормативная база применения ЭЧМ в научных целях . Для того, чтобы наши ученые могли участвовать в соответствующих международных проектах и для публикации результатов российских исследований ЭЧМ в международных изданиях необходимо дальнейшее совершенствование российского законодательства, регулирующего донорство и использование ЭЧМ [58]. При разработке нормативных актов необходимо учитывать этические аспекты, направленные на защиту матери, общества и самих экспериментаторов, использующих ЭЧМ В основе разработки нормативной базы по
работе с ЭЧМ, возможно, следует также адаптировать опыт законодательства Великобритании и рекомендации iSSCR
Благодарности
Авторы выражают благодарность профессору А. Медвинскому, (Scottish Center for Regenerative Medicine, University of Edinburg, UK), Dr. A. Ivanovs и Dr. A. Saunderson (National Health Service, UK, Edinburgh), за полезные комментарии. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами. Авторы не получали гонорар за исследование.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Fischbach G . D ., Fischbach R . L . Stem cells: science, policy, and ethics . J . Clin . investig . 2004; 114(10): 1364-70 .
2 . Thomson J .A ., itskovitz-Eldor J . , Shapiro S . S . et al . Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts . Science 1998; 282(5391):1145-7 .
3 . Lerou P . H ., Daley G . Q . Therapeutic potential of embryonic stem cells . Blood Reviews 2005; 19(6): 321-31.
4 . Киселев С . Л ., Лагарькова М . А . Эмбриональные стволовые клетки человека . Природа 2006; 10: 49-64.
5 . Филоненко Е . С ., Лагарькова М .А ., Киселев С .Л . Перспективы использования плюрипотентных стволовых клеток человека для получения компонентов крови: Эритропоэз . Гены и клетки 2013; Viii(2): 6-12 .
6 . Богомазова А . Н ., Васина Е . М ., Киселев С .Л . и соавт . Генетическое репрограммирование клеток: новая технология для фундаментальных исследований и практического использования . Генетика 2015; 51(4): 466 .
7 . Fonseca S .A., Costas R . M . , Pereira L .V. Searching for naive human pluripotent stem cells . World J . Stem Cells 2015; 7(3): 649-56
8 . Takahashi K ., Tanabe K ., Ohnuki M . et al . induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors Cell 2007; 131(5): 861-72 .
9 . Lujan E ., Chanda S ., Ahlenius H . et al . Direct conversion of mouse fibroblasts to self-renewing, tripotent neural precursor cells PNAS USA 2012; 109(7): 2527-32 .
10 . Bredenkamp N ., Ulyanchenko S . , O'Neill K . E . et al . An organized and functional thymus generated from FOXN1-reprogrammed fibroblasts . Nat . Cell Biol . 2014; 16(9): 902-8 .
11 Riddell J , Gazit R , Garrison B S et al Reprogramming committed murine blood cells to induced hematopoietic stem cells with defined factors . Cell 2014; 157(3): 549-64 .
12 . Daley G . Q ., Ahrlund Richter L ., Auerbach J . M . et al . Ethics . The iSSCR guidelines for human embryonic stem cell research . Science 2007; 315(5812): 603-4 .
13 Carlson B M Human Embryology and Developmental Biology St Louis: Mosby; 2004
14 van den Berg J , Gordon B B , Snijders M P et al The added value of mifepristone to non-surgical treatment regimens for uterine evacuation in case of early pregnancy failure: a systematic review of the literature . Euro . J . Obstet . Gynecol . Repr . Biol . 2015; 195(30): 18-26 .
15 Ngo T D , Park M H , Shakur H et al Comparative effectiveness, safety and acceptability of medical abortion at home and in a clinic: a systematic review . Bull . World Health Org . 2011; 89(5): 360-70 .
16 . O'Rahilly R ., Müller F . Developmental stages in human embryos . Washington: Carnegie institution of Washington; 1987 .
17 . ivanovs A . , Rybtsov S . , Welch L . et al . Highly potent human hematopoietic stem cells first emerge in the intraembryonic aorta-gonad-mesonephros region . J . Exp . Med . 2011; 208(12): 2417-27 .
18 ivanovs A , Rybtsov S , Anderson R A et al identification of the niche and phenotype of the first human hematopoietic stem cells Stem Cell Reports 2014; 2(4): 449-56 .
19 ivanovs A , Rybtsov S , Anderson R A et al Postmenstrual gestational age should be used with care in studies of early human hematopoietic development . Blood 2013; 121(15): 3051-2 .
20 . Fang H ., Yang Y. , Li C . et al . Transcriptome analysis of early organogenesis in human embryos Develop Cell 2010; 19(1): 174-84 .
21. Farley A . M ., Morris L . X ., Vroegindeweij E . et al . Dynamics of thymus organogenesis and colonization in early human development Development 2013; 140(9): 2015-26 .
22 Jennings R E , Berry A A , Strutt J P et al Human pancreas development . Development 2015; 142(18): 3126-37 .
23 . Jennings R . E ., Berry A.A., Kirkwood-Wilson R . et al . Development of the human pancreas from foregut to endocrine commitment . Diabetes 2013; 62(10): 3514-22 .
24 . O'Rahilly R ., Muller F. Developmental stages in human embryos: revised and new measurements . Cells, Tissues, Organs 2010; 192(2): 73-84 .
25 . Hug K . Research on human-animal entities: ethical and regulatory aspects in Europe . Stem Cell Review 2009; 5(3): 181-94 .
26 . de Wert G ., Mummery C . Human embryonic stem cells: research, ethics and policy . Human Repr . 2003; 18(4): 672-82 .
27 . Hug K ., Hermeren G . Origins, ethics and embryos: the sources of human embryonic stem cells . EuroStemCell 2015 . http://www . eurostemcell org/factsheet/origins-ethics-and-embryos-sources-human-embryonic-stem-cells
28 Regulation of stem cell research in Europe EuroStemCell 2008-2015 . http://www . eurostemcell . org/stem-cell-regulations .
29 Committee on Guidelines for Human Embryonic Stem Cell Research [US] . Guidelines for Human Embryonic Stem Cell Research iSSCR . Washington: The National Academies Press; 2005 .
30 Bioethics: Human-animal hybrid embryos united Kingdom: BBC 2014 . http://www . bbc . co . uk/ethics/animals/using/hybridembryos_1. shtml
31 Plomer A , Torremans P , editors Embryonic Stem Cell Patents: European Law and Ethics . Oxford [UK]: Oxford University press; 2009
32 . Hermeren G . Stem cell patents: ethical aspects . 2011. http:// www eurostemcell org/commentanalysis/stem-cell-patents-ethical-aspects
33 Small S , Doherty K Regulation of stem cell research in the United Kingdom 2008-2015 . http://www . eurostemcell . org/ regulations/regulation-stem-cell-research-united-kingdom
34 MRC ethics series Human Tissue and Biological Samples for Use in Research: Operational and Ethical Guidelines Medical Research Council 2014 . http://www . mrc . ac . uk/news/publications/human-tissue-and-biological-samples-for-use-in-research/
35 . Lewis R ., Zhdanov R . i . Centenarians as stem cell donors . AJOB 2009; 9(11): 1-3 .
36 Hug K Sources of human embryos for stem cell research: ethical problems and their possible solutions Medicina (Kaunas) 2005; 41(12): 1002-10 .
37 ivanovs A , Rybtsov S , Welch L et al Highly potent human haemopoietic stem cells first emerge in the intraembryonic aorta-gonad-mesonephros region . The Lancet 2013; 381: 12 .
38 Keown J The Polkinghorne Report on Fetal Research: nice recommendations, shame about the reasoning J Med Ethic 1993; 19(2): 114-20 .
39 . Human Fertilisation and Embryology Act 1990 . London: The National Archives 1990 . http://www . legislation . gov . uk/ ukpga/1990/37/contents .
40 Eckstein S , editor Manual for research ethics committees 6th ed . London [UK]: Cambridge University press; 2003 .
41. Data protection act 1998 . London: The National Archives 1998 . http://www . legislation . gov . uk/ukpga/1998/29 .
42 Weale A R , Lear P A Organ transplantation and the Human Tissue Act . Postgrad . Med . J . 2007; 83(977): 141-2 .
43 Human Tissue Act 2004 London: The National Archives 2004 http://www . legislation . gov . uk/ukpga/2004/30/contents .
44 . Abortion Act 1967 . London: TSO (The Stationery Office) 1967 . http://www . legislation . gov . uk/ukpga/1967/87/contents .
45 Conversations: ethics, science, stem cells EuroStemCell 2013 .
46 Crick expert warns against impractical ban on genetic editing of embryos: Science news 2015 . https://www . crick . ac . uk/news/ science-news/2015/04/24/genetic-editing-of-embryos/
47 Connor S First licence to genetically modify human embryos could revolutionise iVF treatments, scientists say . independent
2016 . http://www . independent . co . uk/news/science/first-licence-to-genetically-modify-human-embryos-could-revolutionise-ivf-treatments-scientists-say-a6846581. html
48 . Swiers G ., Rode C ., Azzoni E . et al . A short history of hemogenic endothelium . Blood Cells, Mol . Diseas . 2013; 51(4): 206-12 .
49 . Shi Q. , VandeBerg J . L. Experimental approaches to derive CD34+ progenitors from human and nonhuman primate embryonic stem cells . Amer. J . Stem Cells 2015; 4(1): 32-7 .
50 . Dieterlen-Lievre F . On the origin of haemopoietic stem cells in the avian embryo: an experimental approach J Embryol Exper Morphol . 1975; 33(3): 607-19 .
51. Ciau-Uitz A. , Liu F ., Patient R . Genetic control of hematopoietic development in Xenopus and zebrafish . Inter . J . Dev . Biol . 2010; 54(6-7): 1139-49 .
52 Ivanovs A , Medvinsky A In search of human hematopoietic stem cell identity . Cell Stem Cell 2015; 16(1): 5-6 .
53 . Shultz L . D . , Lyons B . L ., Burzenski L . M . et al . Human lymphoid and myeloid cell development in NOD/LtSz-scid IL2R gamma null mice engrafted with mobilized human hemopoietic stem cells J Immunol 2005; 174(10): 6477-89 .
54 . Ballen K . K ., Gluckman E . , Broxmeyer H . E . Umbilical cord blood transplantation: the first 25 years and beyond . Blood 2013; 122(4): 491-8 .
55 . Troeger C ., Surbek D ., Schoberlein A. et al . In utero haematopoietic stem cell transplantation . Experiences in mice, sheep and humans. Swiss Med . Week. 2006; 136(31-32): 498-503
56 . Lan P . , Tonomura N ., Shimizu A. et al . Reconstitution of a functional human immune system in immunodeficient mice through combined human fetal thymus/liver and CD34+ cell transplantation . Blood 2006; 108(2): 487-92 .
57 . Roy N . S . , Cleren C ., Singh S . K . et al . Functional engraftment of human ES cell-derived dopaminergic neurons enriched by coculture with telomerase-immortalized midbrain astrocytes . Nat . Med . 2006; 12(11): 1259-68 .
58 . Проект Федерального закона "О биомедицинских клеточных продуктах" принят в первом чтении . Министерство здравохранения РФ 2015 . http://www . rosminzdrav . ru/news/2015/04/21/2311-proekt-federalnogo-zakona-o-biomeditsinskih-kletochnyh-produktah-prinyat-v-pervom-chtenii .
Поступила: 15.10.2015
