Митохондриальная медицина: полоса препятствий

Хотя с каждым днем мы все больше знаем о природе митохондрий, люди продолжают болеть митохондриальными болезнями и вылечить их пока неудается. К настоящему времени врачи перепробовали множество лекарственных средств, но лишь в редких случаях удавалось добиться положительного результата. Исследования в области терапии митохондриальных заболеваний складываются из нескольких направлений: во-первых, медикаментозное лечение, т.е. использование лекарственных препаратов; во-вторых, применение диет и физических упражнений; в-третьих, экспериментальные стратегии, направленные на исправление дефектов митохондрий на молекулярном уровне. В некоторых случаях также применяется хирургическое вмешательство. Поскольку терапия митохондриальных заболеваний в настоящее время находится в зачаточном состоянии, единственный путь борьбы с ними — это предупреждать наследование дефектных митохондрий. Для этого существует несколько способов (рис.6).

Один из них - использование донорской яйцеклетки: поскольку митохондрии у человека наследуются строго по материнской линии, ребенок, рожденный в результате искусственного оплодотворения такой яйцеклетки, не получит дефектных митохондрий матери. Для выявления патогенных мутаций в мтДНК проводят пренатальную и преимплантационную генетическую диагностику. При пренатальной диагностике на определенной стадии беременности анализируют ДНК ребенка, и при наличии патогенной мутации женщина решает вопрос о прерывании беременности. Преимплантационная генетическая диагностика заключается в следующем: после искусственного оплодотворения у раннего эмбриона отбирают одну или две клетки для проверки ДНК на мутации; затем, если мутаций не обнаружено, эмбрион имплантируют матери. Несомненное преимущество данной процедуры — отсутствие необходимости в прерывании беременности. Полученные в ходе диагностики результаты бывает весьма сложно интерпретировать, если речь идет о мутациях мтДНК в состоянии гетероплазмии. Для этого были утверждены критерии, согласно которым достоверно интерпретировать результаты возможно лишь в случае мутаций с высокой степенью корреляции между уровнем гетероплазмии и тяжестью заболевания; с равномерным распределением во всех тканях; с уровнем гетероплазмии, который не меняется в течение жизни. Это, в свою очередь, справедливо лишь для мутаций T8993G/C. Для митохондриальных заболеваний, вызванных мутациями ядерной ДНК, таких проблем не возникает. Следующий путь предотвращения наследования митохондриальной патологии — пересадка цитоплазмы с нормально работающими митохондриями в яйцеклетку с дефектными митохондриями. Такой способ применялся неоднократно, но его запретили из-за увеличения хромосомных аномалий у новорожденных. Последний способ избавить ребенка от наследования митохондриального заболевания — пересадка ядра. Эта стратегия заключается в переносе ядра яйцеклетки с дефектными митохондриями в яйцеклетку с нормальными митохондриями, но без ядра, с последующим искусственным оплодотворением и имплантацией в организм будущей матери. Хотя испытания этого наиболее перспективного способа на приматах уже прошли и дали превосходные результаты, сейчас такие процедуры запрещены. Препятствием здесь служит следующее умозаключение: рожденный таким способом ребенок будет иметь, по сути, две генетических матери и одного генетического отца. В норме ребенок получает от матери всю мтДНК и половину ядерной ДНК, вторую же ее половину —от отца. При пересадке ядра ребенок получает мтДНК от другой женщины, и пока неясно, как это в будущем может повлиять на его здоровье на молекулярном уровне и как оформлять при рождении такого ребенка на правовом уровне.

* * *

С момента первой публикации о взаимосвязи между мутацией в ДНК митохондрий и определенной клинической картиной прошло уже 22 года. Однако может показаться, что ситуация становится только мрачнее: с каждым годом список патогенных мутаций в мтДНК увеличивается, но лечения как не было, так и нет. Вероятно, основная тому причина — недостаточное знание природы митохондриального биогенеза. Тем не менее отчаиваться не стоит, поскольку в мире работают тысячи исследователей, а также врачей, которые совместными усилиями борются с митохондриальными заболеваниями на всех уровнях: от понимания молекулярных причин дефекта митохондрий до этических и правовых вопросов применения полученных результатов.