У меня двое детей. В данный момент я знаю об их генах только то, что у них обоих по 46 хромосом — у одного это хромосомы XY, а у другого XX.
Я пытаюсь относиться к ним одинаково и исхожу из наличия одинакового потенциала. Но что будет, если я узнаю о том, что у моей дочери есть «умный» ген, а у моего сына его нет? Если он придет домой из школы со средней оценкой B, не подумаю ли я, что это просто его гены и не стану заставлять его заниматься более упорно? А что, если бы я знала об этом еще до его рождения, в то время когда он был всего лишь небольшим пятном на экране аппарата ультразвукового сканирования? Если честно, то я бы не доверила себе такого рода информацию.
Подобное знание, конечно же, пока невозможно. Мы еще не нашли большого количества генов, которые могут реально предсказывать умственное развитие. И в настоящий момент, даже если бы мы знали, какие именно гены мы ищем, мы бы не смогли их найти на очень ранних этапах беременности. Однако благодаря новому типу тестирования генетики плода ситуация в этом отношении может измениться.
Когда-то, в далекие времена, все, что касается вашего ребенка, было сюрпризом до момента его рождения. Это будет мальчик или девочка? Будет ли он (или она) иметь все десять пальцев на руке и десять пальцев на ноге? И самое главное: будет ли ребенок здоровым? Генетические расстройства — синдром Дауна, трисомия 18 и другие — часто оказывались сюрпризом в родильной палате.
Мы до сих пор можем быть вовлечены в ритуал по подсчету пальцев рук или ног нашего нового ребенка, но все это только для внешнего эффекта: на самом деле, мы все это проверили еще несколько месяцев назад с помощью ультразвука. И для многих женщин генетическое тестирование во время беременности исключило — или почти исключило — возможность того, что у ребенка могут быть генетические отклонения.
Применяемое с недавнего времени «бесклеточное тестирование ДНК плода» еще больше изменило ландшафт пренатального генетического тестирования. Возможно, вы слышали об этих тестах или о названиях их брендов: Harmony и MaterniT21, среди прочих. Технология каждого из них, в целом, одинакова: они основываются на образцах материнской крови, и при этом нет никакого риска для самого плода, тогда как уровень их точности приближается к таким диагностическим тестам плода, как амниоцентез (amniocentesis) или проба ворсинчатого хориона (Chorionic Villus Sampling), но без риска причинения ущерба плоду. Другими словами, эти тесты обладают лучшими характеристиками этих двух методов — а также дают повод для разделения по моральным критериям.
Эволюция обследования плода
Пренатальное генетическое тестирование, каким бы несовершенным они ни было, не является чем-то новым. Начиная с 1970-х годов, амниоцентез позволил докторам определять генетические расстройства в утробе матери — обычно, в середине беременности. В последующие десятилетия проба ворсинчатого хориона представляла собой альтернативу амниоцентезу, а проводиться она могла в более ранний период беременности — в первые три месяца, а не во вторые три месяца, — предоставляя при этом такую же информацию. Эти две процедуры давали возможность получить полную генетическую информацию относительно плода — и в лабораториях, в буквальном смысле, появлялась возможность полностью секвенировать его геном.
Хотя это наиболее широко применяемые способы обнаружения самых распространенных генетических расстройств — например, синдрома Дауна, — они могут, в принципе, использоваться и для обнаружения менее значительных генетических отклонений или даже для идентификации нормальных геномных вариаций — каких как предрасположенность к обладанию рыжими волосами (Такого рода использование — обратите внимание — является редким, поскольку обе эти процедуры являются инвазивными и представляют собой определенный небольшой риск для плода). Традиционно альтернативным вариантом считается пренатальное тестирование, при котором используется, в первую очередь, ультразвук, и этот метод не является опасным для плода, но он не может обеспечить диагностирования проблем и поэтому за ним должна последовать одна из инвазивных процедур, если предполагается наличие каких-то отклонений.
Тот факт, что мы можем определить характеристики ребенка в чреве матери вместе с возможностью сделать аборт всегда беспокоила некоторых людей. Это предполагает возможность применения евгеники и появления «детей по заказу» (designer babies). Не все из перечисленного можно считать какими-то причудами: в некоторых странах пренатальное определение пола и аборты, связанные с выбором пола, изменили соотношение полов среди населения (так, например, в последние годы в Китае на 120 мальчиков рождается 100 девочек). Однако тот факт, что в целом, и в Соединенных Штатах, в частности, пренатальное тестирование на практике ограничено случаями серьезных генетических расстройств, объясняется риском возможного причинения ущерба плоду, и это перевешивает ценность получения информации для других вариантов использования.
Однако новые виды пренатального тестирования существенным образом меняют ситуацию. Они представляют собой значительный технологический прорыв, потому что наличие ключа к определению проблем или генетических рисков позволяет увидеть ДНК ребенка. Амниоцентез и проба ворсинчатого хориона позволяют сделать это с помощью амниотической жидкости или с помощью плацентарного материала, и в обоих случаях присутствуют клетки плода и, соответственно, его ДНК. Но это означает, по сути, вторжение в утробу — обычно с помощью иглы — и взятие нескольких клеток. И именно здесь и кроется риск.
Некоторые клетки плода также циркулируют в кровеносной системе матери во время беременности, и новость не в этом, а в том, что количество клеток плода очень незначительное, что делает сложным процесс их практического использования. Технологические прорыв состоит в способности распознать «бесклеточный ДНК плода» — то есть речь идет о ДНК вне пределов клетки.
Когда свободная от клеток ДНК изолирована в материнской плазме, от 10% до 20% ее происходит из плода. Если говорить об уровнях, то это означает, что исследователи могут быть уверены в том, что значительная часть извлекаемого ими материала относится к плоду. В принципе, если бы можно было просто отделить ДНК матери от ДНК плода, то было вы возможно, используя эту процедуру, полностью секвенировать ДНК.
Существующие технологии пока еще не позволяет это сделать, однако данная процедура в настоящее время может быть использована для анализа того, что находится в свободной от клетки ДНК, которая не находилась бы там, если бы там была только ДНК матери.
Подумайте об этом с точки зрения пола: у женщин имеются две хромосомы X^; у мужчин — одна хромосома X и одна хромосома Y. Представьте, что вы смотрите на отделившуюся от клетки ДНК матери и видите там немалое количество хромосом Y. В таком случае, ребенок будет мальчиком, не так ли? А если они не увидят никаких хромосом Y, то ребенок будет девочкой.
Плод с синдромом Дауна имеет три хромосомы 21, а не две, и всего две единицы остальных хромосом. И если вы посмотрите на состав ДНК плода и матери — генетически нормальной матери — и увидите относительно много хромосом 21, то вы начнете предполагать, что у ребенка может быть синдром Дауна. Если же дисбаланс хромосом оказывается достаточно выраженным, то результаты теста будут свидетельствовать о потенциальной проблеме.
В настоящее время подобные тесты не дают того результата, которой можно получить с помощью аминоцентеза или пробы ворсинчатого хориона. Один из недостатков подобных тестов состоит в том, что они сосредоточены только на трех наиболее распространенных трисомий: синдроме Дауна (трисомия 21), трисомии 18 и трисомии 13. Инвазивное тестирование позволяет обнаружить другие трисомии, а также позволяет определить другие типы проблем, связанных с хромосомами. Еще один недостаток: возможно как неверные негативные результаты, так и неверные позитивные результаты.
Такого рода процедура основывается на статистическом пороговом тесте: если существует значительная несбалансированность, то тест оказывается «позитивным». Если нет значительной несбалансированности, то результат будет негативным. Однако иногда дисбаланс в составе хромосом не является достаточно выраженным для того, чтобы результата теста оказался положительным, и так происходит даже в том случае, если у ребенка, на самом деле, имеются отклонения в области хромосом. Именно такой случай принято называть «ложно негативным» (false negative). А, с другой стороны, хромосомы иногда выглядят несбалансированными в пробе, однако с ребенком все в порядке. Такой случай принято называть «ложно позитивным» (false positive).
Ложно негативные случаи довольно редки при проведении подобных новых типов тестирования крови — для женщины немногим старше 30 лет негативный результат при такого рода исследовании шанс иметь ребенка с отклонениями в области хромосом составляет, примерно, 1 к 90 тысячам. Ложно позитивные результаты также случаются нечасто, но они более значимы. Для той же самой женщины немногим старше 30 лет позитивный результат теста, то есть шанс иметь ребенка с хромосомными отклонениями, составляет около 66%. Другими словами, одна из трех женщин, получивших свидетельствующий об отклонениях результат, будет иметь нормального в генетическом отношении ребенка.
Отвечаем на одни вопросы — возникают другие
Эксперты согласны с тем, что важные решения относительно беременности не должны делаться без дополнительного инвазивного теста. Однако подобная ситуация, судя по всему, является временной. На самом деле, проблема относится к генетическому секвенированию и статистике. Уже подобные тесты близки к тому, чтобы быть совершенными относительно определения пола. А та точность, с которой могут делаться генетические предсказания, также будет повышена. И представляется маловероятным, что нас отделяют много лет от возможности использовать подобные тесты в качестве диагностики.
По мере улучшения подобных видов тестирования, будет увеличиваться и диапазон данных, которые они способны обнаружить. В прошлом году исследователи сообщили о случае, когда они использовали одну из версий такого теста для обнаружения незначительной генетической проблемы под называнием микроделеция (microdeletion). Влияние этой микроделеции, передающейся от матери, означает наличие риска близорукости и незначительной потери слуха. Одна будущая мать, участвовавшая в этом исследовании, узнала о том, что она передает ребенку свое плохое зрение и плохой слух.
В принципе, эта технология может быть использована для обнаружения всего, что имеет известную нам генетическую связь. Исследователи, принимающие участие в проекте Полногеномный поиск ассоциаций (Gene-Wide Association Studies), в течение последних нескольких лет добились прогресса в идентификации некоторых генов, отвечающих за интеллектуальные способности. Представьте — вы прошли такого рода тест и вам стало известно, что вы обладаете одним из подобных генов, но, к сожалению, у вашего супруга его нет. Представьте теперь, что вы легко можете узнать, обладает ли ваш ребенок вашим умным геном или не очень умным геном вашего супруга. Или вашими генами, относящимися к росту, риску ожирения, а также геномом упрямства вашего супруга (о’кей, такого гена мы пока еще не обнаружили).
А теперь сделайте еще один шаг вперед. ДНК плода начинает циркулировать в крови матери в самом начале беременности. В настоящее время эти тесты проводятся только после 10 или 11 недели беременности, поскольку необходимо иметь достаточно высокую концентрацию ДНК плода, чтобы получить точный результат. Но по мере улучшения секвенирования и статистики мы, возможно, обнаружим, что подобное тестирование можно провести на восьмой неделе. Или на шестой. А что если вы на шестой неделе беременности сможете узнать о том, унаследует ли ваш ребенок ваш рост, цвет волос или интеллектуальный коэффициент? Как я уже сказала, раннее тестирование для определения рода уже используется для проведения гендерно-селективных абортов, в основном за пределами Соединенных Штатов. Так было и в то время, когда гендерное определение было невозможно до 18 или до 20 недели.
Подобные технологии будут способствовать возникновению вопросов, которые выходят далеко за рамки определения пола. Многие женщины прерывают беременность, если они узнают, что у плода имеется синдром Дауна. А что будет в том случае, если женщина узнает о том, что ребенок будет страдать аутизмом? Или просто о том, что его интеллектуальный коэффициент, вероятно, будет ниже среднего уровня? Мы держим в руках ящик Пандоры. Если мы его откроем и выпустим наружу информацию, мы потеряем контроль над тем, для чего она используется. На мой взгляд, будут и другие последствия.
Скажем, я обнаружила, что мой плод имеет риск к ожирению, и я, в конечном итоге, рожаю этого ребенка. Как я буду относиться к ней? Буду ли маниакально следить за тем, что она ест, а также за каждым граммом веса, который сразу же не исчезает? Она будет толстой, когда вырастет, или у нее будут проблемы с питанием, причиной которых была моя озабоченность? Идея относительно того, что лучше иметь больше информации, основывается на нашей способности ее игнорировать. Но способны ли вы как родитель, на самом деле, игнорировать подобные вещи?
Я по образованию экономист, и один из наших общих принципов состоит в том, что лучше иметь больше информации. Информация помогает нам принимать лучшие — более оптимальные — решения. И важно то, что большее количество информации не может поставить вас в сложное положение, потому что вы всегда можете ее игнорировать. По этой теории, подобный прогресс в генетическом тестировании должен приветствоваться без всяких оговорок.
Во многих областях улучшение тестирования приносит только пользу. Способность более точно определять серьезные генетические данные на ранних этапах беременности позволяет женщинам и их партнерам принять непростые решения относительно прекращения беременности на ранних ее этапах, когда медицинские осложнения не столь значительны. Не хотелось бы отказываться от развития технологий, способных принести большую пользу. В то же время, было бы наивным развивать их, не думая о последствиях. И мы должны начать думать об этом уже сейчас. Готовы мы к нему или нет, но будущее наступает.
Эмили Остер является профессором экономики Брауновского университета (Brown University), а также автором книги «Сознательная беременность» (Expecting Better).
