Научный взгляд

Морин Л. Кондик

Как было определено начало жизни

Вопрос о том, когда начинается жизнь человека, является одним из ключевых этических, правовых, политических вопросов, в особенности в контексте публичных политических дебатов, посвященных абортам и исследованиям эмбриональных стволовых клеток. Высказывание по данной тематике можно услышать от американских лидеров, таких как Нэнси Пелоси, спикера Палаты представителей, которая заявила: «Я не думаю, что кто-то может сказать вам, когда … человеческая жизнь начинается» [1]. Ей вторит сенатор Байден [2], который сказал, что он верит в то, что жизнь начинается с момента зачатия, но это всего лишь религиозное мнение, которое не имеет законных оснований и не может являться основанием для публичной дискуссии. С другой стороны сенатор Маккейн уверенно заявил, что жизнь начинается “в момент зачатия,” [3]. Однако точного определения данному термину он не предлагал.

Современная наука указывает, что начало жизни наступает через некоторое время после оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Указать точнее миг оплодотворения все же само по себе на удивление сложно.

Не так легко ответить на вопрос, с чего берет свое начало эмбрион человека; конечно, к решению данного вопроса можно подойти с разных точек зрения. В каждый исторический период общество по-разному отвечало на данный вопрос. Уровень знаний в данной области сегодня вынуждает нас сфокусировать свое внимание на одном весьма кратковременном интервале, если быть точнее современная наука говорит, что начало жизни происходит в то же время, что и оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом, однако уловить этот миг удивительно трудно. События, которые немедленно следуют после слияния сперматозоида и яйцеклетки и развиваются до первого клеточного деления (примерно 24- часовой интервал, который также называют первый клеточный цикл) — обычно рассматриваются как этап в «процессе» оплодотворения (см. рис. 1). В какой-то момент в течение этого этапа, формируется зародыш, но вопрос — когда именно, является предметом значительных разногласий и дискуссий.

Промежуток между тем, когда оплодотворение закончилось и началось непосредственно эмбриональное развитие, называется сингамией, состояние при котором мембрана окружает ядра (пронуклеусы), готовящиеся к слиянию. Перерождающийся клеточный материал яйцеклетки и сперматозоида готовится к первому митотическому делению (см. рис. 1D). Что интересно, многие учебники, посвященные эмбриологии человека [4], а также документы, имеющие юридическую силу, ряда стран [5], а также штатов США [6], определяют начало жизни схожим образом. Однако, существуют и другие версии. Недавно, было предложено, наделить статусом живого только тот эмбрион[8], который достиг 8-клеточной стадии, так как в момент включается транскрипция генома зиготы (т.е. начинается активное использования эмбриональных генов), а до этой стадии работают энзимы, накопленные в яйцеклетке, так называемые материнские белки [8, 9]. Есть также мнение, что жизнь начинается несколько позднее, уже при наличии сформированных конкретных структур или к моменту начала определенных процессов развития [10].

Тот факт, что жизнь можно представить, как непрерывный процесс только усложняет поиск того, где скрывается ее начало. Каждый человеческих индивид берет свое начало от слияния двух предуготовленных для этого клеток: сперматозоида и яйцеклетки. Эти клетки, в свою очередь, путем последовательных превращений развиваются из стволовых клеток герминативного эпителия половых органов (семенников и яичников). Этот процесс непрерывно повторяется из поколения в поколение. В тоже время характерная точка зарождения нового индивида, выраженная через инициацию транскрипции зиготы или разрушение ядерных мембран пронуклеусов, является интеллектуально и научно неудовлетворительной. Подобные попытки определения отсчета обладают отличительной фундаментальной бедностью, так как не могут охарактеризовать этот процесс не только у представителей различного вида, но и внутри одной популяции у различных особей. Индивидуальное развитие каждого живого существа можно считать уникальным и в какой-то степени выражением «личности» индивидуума. Логика этих определений начала жизни такова, что ее можно сравнить с моментом прорезывания зубов у младенцев или наступлением менструации в подростковом возрасте: Данные силлогизмы ситуативны, носят скорее практический характер и не свидетельствуют о каких-либо фундаментальных изменениях в организме.

У клеточной жизни нет начала и нет конца: жизнь клетки любого типа является продолжением жизни другой живой клетки без интервалов, и, в конечном счете, на клеточном уровне передается семя жизни другому человеку. В подобной цепочке причинно-следственной связи на наш вопрос “когда начинается жизнь ” нет ответа, потому что клеточная жизнь существует в континууме. Рассуждая подобным образом о том, с чего началась жизнь человека, снова приходим к выводу, что никакой значимой точки не может быть. Таким образом, определяя произвольную точку отсчета жизни, мы находим отрезок, у которого есть начало и конец. Однако ему противоречит вторая гипотеза о непрерывности клеточной жизни. В том случае, если верна вторая гипотеза, у нас возникают серьезные этические проблемы: хотя никто не возражает против уничтожения простых человеческих клеток для биомедицинских исследований, в тоже время, использование людей для таких целей осуждается повсеместно. Таким образом, мы видим насколько необходимо определение непроизвольного критерия, когда живые человеческие клетки дают начало новой человеческой личности.

Какова научная основа для различения различных типов клеток?

Для определения типа клетки научным методом используются различные методики наблюдения и диагностики. В течение эмбриогенеза, клетки непрерывно дифференцируются от одного типа к другому, и эти переходы могут быть достоверно подтверждены.

В научных лабораториях определение типа клеток основано на двух критериях: по форме и составу. Клетки, как известно, отличаются друг от друга по белковому составу (т. е., разные гены кодируют, различные протеины) и по поведению. Например, мигрирующая популяция эмбриональных клеток соответствует закладке нервного гребня, от которой берут свое начало множество взрослых типов клеток, в том числе и предшественники всех сенсорных нейронов организма. В процессе дифференцировки закладки нервного гребня в предшественники чувствительных нейронов, происходит целый ряд заметных изменений: они прекращают миграцию и вступают в период активной пролиферации, начинают экспрессировать различные гены и клетки меняют свою морфологию. Эти изменения являются основанием для утверждения того, что клетки нервного гребня и предшественники чувствительных нейронов относятся к различным клеточным типам.

Различия по составу или по поведению являются основаниями для объективного сравнения различных типов клеток, в противоположность произвольным сравнениям. Если, например, ученые выдвинули бы гипотезу о существовании промежуточных клеточных типов между клетками нервного гребня и предшественниками сенсорных нейронов в течение эмбрионального развития, то им нужно было бы доказать это утверждение. Либо им придется указать конкретный материал или поведенческие характеристики какой-то популяции, которые бы отличали ее от известных клеток предшественников и клеток последующей ступени дифференцировки. В противном случае эта гипотеза будет отклонена, как фантазия.

При рассмотрении вопроса о начале новой жизни человека, мы должны сначала решить более фундаментальный вопрос о том, когда начинается жизнь новой клетки, не являющейся сперматозоидом и яйцеклеткой: когда в процессе взаимодействия сперматозоида и яйцеклетки мы наблюдаем формирование новой клетки, качественно отличающуюся по структуре и поведению от половых клеток? Эти два критерия (уникальный состав и поведение) используются на протяжении всей научной практики, чтобы отличить один тип клеток от другого. Если мы отвергаем данные критерии как основу для проведения таких различий, наши выводы становятся по существу вольнодумными.

Чем зигота отличается от сперматозоида и яйцеклетки?

Основные события раннего развития хорошо и целостно представлены. После соприкосновения сперматозоида и яйцеклетки друг с другом, мембраны этих двух клеток сливаются, создавая в этот момент один единый организм – зиготу или одноклеточный зародыш (см. рис. 1А). Процесс слияния клеток хорошо изучен. Время его протекания очень незначительно, менее секунды [11]. Так как зигота возникает от слияния двух разных клеток, она содержит почти все компоненты сперматозоида и яйцеклетки, а следовательно, она уже не может быть похожа на половые клетки.

После слияния сперматозоида и яйцеклетки мгновенно запускаются зиготические процессы, которые никогда при естественных условиях не развиваются индивидуально в сперматозоиде или яйцеклетке. Содержимое того, что прежде называлось сперматозоидом, вместе с ядром переходит в цитоплазму новообразованной зиготы. В течение нескольких минут после слияния мембран зигота инициирует изменение ионного состава, который продержится в течение 30 минут, что приведет к химической модификации оболочки яйцеклетки в оболочку оплодотворения (zona pellucida), окружающую зиготу (Рис. 1Б). Отвердевшая оболочка препятствует связыванию других сперматозоидов с поверхностью клетки и проникновению лишних сперматозоидов в уже развивающийся организм. Таким образом, зигота мгновенно активирует свои собственные процессы, несвойственные половым клеткам, из которых она произведена; тогда как “целью” для сперматозоида и яйцеклетки является найти друг друга и слиться, первое же дело зиготы препятствовать любому последующему связыванию сперматозоида с ее поверхностью. Цель половых клеток достигнута и забыта, теперь включается траектория зиготы, направленная на развитие.

Ядро, полученное из материнской клетки, в течение первых 30 минут после слияния яйцеклетки и сперматозоида, завершает последний этап деления мейоза (рис 1С). Данный процесс запускается факторами, выделяемыми сперматозоидом [13]. Таким образом, в течение короткого времени, зигота является триплоидной клеткой, содержащей один половинный набор ДНК из сперматозоида и два половинных набора ДНК из яйцеклетки. При завершении мейоза в материнском ядре зигота соответственно становится диплоидной и геном зиготы устанавливается уже окончательно[14]. Устранение половинного набора материнской ДНК приводит к самостоятельному функционированию генома зиготы в её «собственных интересах». В дальнейшем происходит процесс самостоятельного развития зиготы и установления генетического состояния, которое отличается от генетического состояния гамет и однозначно способно поддерживать постоянное эмбриональное развитие.

После завершения мейоза материнское и отцовское ядра претерпевают быстрые структурные и химические изменения. В течение первых 30 минут протамины, связанные с отцовской ДНК, заменяются на гистоны [15]. Отцовское ядро на самом деле является гибридом, полученным из отцовской ДНК и материнского белка (рис. 1С). Замена гистонов на протамины необходима для репликации и транскрипции ДНК в зиготе, процессов, которые не запустятся ещё в течение несколько часов. Таким образом, модификация отцовского ядра необходима для последующих шагов развития зиготы и может быть понята лишь как этап в постоянном развитии зиготы, являющийся уникальным для зиготы и неприсущим для сперматозоида и яйцеклетки. Кроме того, наблюдение связывания и влияния материнских белков на функции ДНК яйцеклетки и сперматозоида, показывает, что молекулярные взаимодействия между материнскими и отцовскими компонентами генома зиготы начинаются практически сразу после слияния сперматозоида и яйцеклетки.

В течение первого часа после слияние сперматозоида и яйцеклетки ДНК из обоих пронуклеусов деметилируется, но отцовское ядро модифицируется быстрее и интенсивнее [16].(рис 1С). Деметилирование требуется для нормальной экспрессии генов в зиготе, которая начинает осуществляться примерно спустя 10 часов. Следовательно, этот процесс является уникальным для зиготы, и также является частью последовательности развития зиготы, которое инициируется слиянием яйцеклетки и сперматозоида.

В течение 8-10 часов после слияния сперматозоида и яйцеклетки, в материнском и отцовском ядрах происходит репликация ДНК для первого деления зиготы, которое не будет происходить еще в течение 15 часов [17] (рис 1D). Время начала репликации ДНК зависит от факторов, полученных от сперматозоида [18], что снова указывает на взаимодействие материнской и отцовской компонент зиготы, которое координирует схему развития зиготы до конца первого клеточного цикла.

Сразу же после периода репликации ДНК, в обоих половинных наборах генома начинается транскрипция [19] (рис 1D). Развитие зародыша до стадии 2-х клеток критически зависит от экспрессии генов зиготы [20], что указывает на то, что зигота даже в одноклеточной стадии сама направляет свое развитие. Интересно, что на этой ранней стадии, экспрессия материнских генов активно блокируется мужским пронуклеусом; транскрипция отцовской ДНК происходит в 4-5 раз активнее, чем материнской ДНК [21]. Эта разница транскрипции снова показывает, что две половины генома взаимодействуют ещё до кариогамии, т.е. даже находясь пространственно в разных регионах внутри зиготы.

Постепенно два пронуклеуса начинают двигаться в направлении центра клетки, осуществляя процесс подготовки первого клеточного деления (т.е. митоза) зиготы (рис 1E). Непосредственно перед делением клеток, происходит кариогамия. Хотя кариогамия часто характеризуется как «объединение» двух половин генома для образования одного диплоидного ядра, на самом деле, кариогамия это немного больше, чем разрушение ядерных мембран, отделяющих два пронуклеуса. На данной стадии не образуется одно ядро, так как нет ядра вообще. Материнская и отцовская хромосомы пространственно располагаются в одном регионе цитоплазмы. Эта физическая совместная локализация требуется для точной сегрегации хромосом при делении клеток, так чтобы обе клетки 2-х клеточного эмбриона наследовали идентичные ДНК. После разрушения ядерных мембран (то есть, «кариогамии»), происходит первое митотическое деление зиготы, таким образом, завершая первый клеточный цикл с образованием 2-х клеточного эмбриона (рис 1F).

С этого момента, хотя многие сложные взаимодействия будут происходить между клетками и во взрослом организме, репликация постепенно переходит на внутриклеточный уровень, и деление клеток далее будет продолжаться более или менее стандартным способом, который является общим для всех клеток тела.

Таким образом, события первого клеточного цикла, при которых под влиянием друг друга происходят изменения ДНК сперматозоида и яйцеклетки, необходимы для обеспечения участия образовавшейся ДНК зиготы в эмбриональном развитии, и являются уникальными для зиготы ещё до начала деления клетки (т.е., в первый день после слияния сперматозоида и яйцеклетки).

Основываясь на этом фактическом описании событий, последовавших за слиянием сперматозоида и яйцеклетки, мы можем с уверенностью заключить, что новая клетка, зигота, приходит в существование в «момент» слияния сперматозоида и яйцеклетки — события, которое происходит менее чем за секунду. В момент слияния сперматозоид и яйцеклетка физически объединяются, то есть они перестают существовать как гаметы, и они образуют новый объект, который является материально отличным от любого сперматозоида или яйцеклетки. Поведение этой новой клетки также радикально отличается от любого сперматозоида или яйцеклетки: путь развития, заключенный в зиготе, отличается от обеих гамет. Таким образом, слияние сперматозоида и яйцеклетки действительно научно четко определено «мгновенным», при котором сразу образуется зигота (новая клетка с уникальной генетической композицией, молекулярным составом и поведением).

Зигота – это просто новая клетка человека или это новый человеческий организм?

События, происходящие сразу после слияния сперматозоида и яйцеклетки, представляют неопровержимые доказательства того, что при этом сразу образуется новая клетка человека – зигота. Тем не менее, эти наблюдения не были обращены к вопросу начала жизни нового человека. Зигота — это просто новый вид клетки, или это новый человек — особый, индивидуальный человеческий организм?

Вопрос, когда именно начинает существовать новый человеческий организм, не имел практического значения до появления искусственного оплодотворения и исследований эмбрионального развития человека. Следовательно, ученые, философы и специалисты по биоэтике до недавнего времени не рассматривали этот вопрос в деталях. Эксперты (эмбриологи и специалисты по этике) высказывают множество мнений, зачастую имея очень мало фактических доказательств, необходимых для их обоснования. Для решения этого вопроса на основе научного свидетельства, важно четко различать клетки человека и человеческий организм.

Организм определяется как «(1) сложная структура взаимозависимых и находящихся в соподчинении элементов, свойства которых и отношения между которыми в значительной степени определяются функциями всей структуры как целого; и (2)живое существо: индивидуум, неповторимая система, осуществляющая жизнедеятельность посредством органов, различных по функциям, но являющихся взаимозависимыми «[22]. Это определение подчеркивает отличительную особенность организма как взаимодействия частей в контексте скоординированного целого.

Ключевой особенностью модели человеческого развития является его организация, направленная на развитие зрелого тела человека.

Исходя из этого определения, был предложен способ, с помощью которого человека (в том числе и человека на стадии эмбриона) можно надежно отличить от клеток человека с использованием тех же научных критериев, которые используются для дифференциации различных типов клеток: путем изучения их структуры и вариантов поведения [23]. Человек (то есть, человеческий организм) имеет характерный состав (клеток, белков, РНК, ДНК), но он отличается от простого набора клеток, поскольку он имеет характерное поведение, свойственное организму: все части организма взаимозависимы и действуют скоординировано, осуществляя жизнедеятельность организма. В отличие от этого, наборы клеток это не такая система, которая проявляет скоординированные взаимодействия, направленные на любой более высокий уровень организации. Наборы клеток не создают комплексы взаимосвязанных клеточные структур (ткани, органы, системы органов ), которые существуют в целом организме человека. Аналогично, труп человека — не живой человеческий организм, несмотря на наличие живых человеческих клеток в трупе, именно потому, что этот набор клеток человека более не функционирует как единое целое [24].

Является ли человеческая зигота человеческим организмом? У человека на стадии развития ещё не в полной мере проявляется поведение и строение, какое бывает у взрослого человека (эмбрионы не выглядят как зрелый человек). Тем не менее, развивающиеся люди состоят из таких же характерных для человека частей тела и осуществляют свое развитие по характерной для человека схеме. Ключевой особенностью модели развития человека является полная направленность на развитие зрелого человека.

С момента слияния яйцеклетки и сперматозоида зигота человека функционирует как завершенное целое: все части зиготы взаимодействуют с целью образования структур и взаимоотношений, необходимых для продолжения развитие зиготы в зрелый организм. Все действия сперматозоида и яйцеклетки до их слияния однозначно направлены именно на то, чтобы произошло слияние этих двух клеток. Все зиготы образуются при слиянии сперматозоида и яйцеклетки, все этапы которого происходят в уникальном порядке, предотвращающем дальнейшее связывание с зиготой других сперматозоидов и способствующем сохранению и развитию зиготы. В зиготе быстро и четко инициируется программа развития, которая если не прервется вследствие несчастного случая, болезни или внешнего вмешательства, приводит к формированию зрелого тела, затем к рождению, детству, юности, зрелости и старению, которое закончится смертью. Это согласованное поведение является особой отличительной чертой организма.

Простые клетки человека, напротив, хотя и состоят из ДНК человека и других молекул, присущих человеку, но они не показывают глобальной организации за пределами этой присущей данным клеткам изоляции. Клетки кожи человека, выделенные из зрелого организма и культивируемые в лаборатории, будут продолжать жить и много раз делиться, чтобы произвести большую массу клеток, но они не могут восстановить весь организм, из которого они были выделены. Весь организм человека не восстанавливается из культуры клеток. Хотя эмбриогенез начинается с одной клетки зиготы, комплекс интегрированных процессов в эмбриогенезе является деятельностью всего организма, а не отдельных клеток.

На основе научного описания, при оплодотворении, слиянии сперматозоида и яйцеклетки (т.е. в «момент зачатия»), образуется новая человеческая клетка, зигота, отличающаяся от любой гаметы по составу и жизнедеятельности. Кроме того, зигота является не просто уникальной клеткой человека. Зигота обладает всеми свойствами полностью завершенного (хотя и незрелого) человеческого организма. Организм — это живое существо, имеющее уникальный состав и осуществляющее жизнедеятельность посредством органов, разделенных по функциям, но являющихся взаимозависимыми. [25].

Почему не кариогамия является началом жизни нового человека?

Обычно считается, что кариогамия, разрушение ядерных мембран при подготовке к делению клетки, является точкой образования зиготы — время начала новой жизни. Это определение не отрицает, что новая клетка с уникальным составом и поведением образуется при слиянии яйцеклетки и сперматозоида, но оно не указывает на специфику природы этой клетки. Есть два основания считать кариогамию временем начала новой жизни. Во-первых, кариогамия является последним событием, связанным с первым клеточным циклом и, следовательно, представляет собой завершение этого уникального периода развития. После этого момента происходит много интересных и сложных взаимодействий, но клетки эмбриона ведут себя так же, как и другие более зрелые клетки тела. Таким образом, по мнению некоторых ученых, кариогамия знаменует окончание «процесса» оплодотворения и начала развития самой зиготы. Во-вторых, многие считают, что кариогамия представляет «слияние» материнского и отцовского половинных геномов, и образование зрелого диплоидного генома, который уникален для нового человека. Оба этих утверждения являются научно неточными.

Если сравнивать изменения в составе обеих клеток и в траектории развития, которые происходят в результате слияния сперматозоида и яйцеклетки, кариогамия — принципиально произвольное определение для начала новой жизни. С биологической точки зрения, разрушение ядерных мембран при кариогамии является относительно обычным событием в траектории развития. Состав клетки не изменяется до и после кариогамии. При кариогамии не происходит существенных изменений в поведении клетки; все процессы, необходимые для деления клеток (репликации ДНК, сборка митотического веретена, конденсация хроматина) уже осуществляются. Действительно, разрушение ядерной мембраны не является уникальным событием «формирования зиготы «, это часть каждого цикла деления клеток, которые происходят в течение всей жизни. Зигота остается той же самой клеткой, и она продолжает делать то, что она делала (то есть, готовится к делению) и до, и после сближения пронуклеусов. Наблюдаемая в течение первого клеточного цикла программа развития (в том числе в процессе разрушения ядерных мембран при кариогамии) запускается явно в момент слияния сперматозоида и яйцеклетки, и с этого момента она плавно прогрессирует вперед.

Утверждение того, что зрелый диплоидный геном формируется в процессе кариогамии, также является научно несостоятельным. Окончательный диплоидный геном формируется по завершении мейоза. Как подробно описано выше, хотя при кариогамии происходит «слияние» двух пронуклеусов, однако взаимодействия между материнской и отцовской ДНК активно осуществляются ещё до начала кариогамии. Физическое сближение двух половин генома, происходящее после разрушения ядерных мембран, биологически не имеет отношения к текущим взаимодействиям ДНК, содержащейся в геноме [26]. Кроме того, «смешение» ДНК при кариогамии в некоторых отношениях весьма условно. Существует хорошее доказательство того, что полного смешения материнской и отцовской нитей ДНК во время первого клеточного цикла не происходит до конца, и хроматин от каждого родителя занимает различные участки ядра по крайней мере до стадии четырех клеток [27]. Таким образом, при кариогамии не в полной мере устанавливается нормальное состояние диплоидного ядра (как это происходит в зрелых соматических клетках при случайном смешивании нитей ДНК, полученных от обоих родителей), что еще более отдаляет кариогамию от определения начала жизни нового человека.

Существенной проблемой в определении момента начала новой жизни с момента кариогамии является понятие того, что клетка может изменяться от одного типа ( «зиготы до…», которая существует после слияния яйцеклетки и сперматозоида, но до кариогамии) в другой тип («зиготы после…», которая существует после кариогамии) без фактического изменения состава и траектории поведения клетки. Этот аргумент просто не согласуется с научным методом. Утверждение того, что жизнь начинается с момента кариогамии, является уходом в некоторую форму мистицизма: нельзя сказать, что «пре-зигота», в настоящее время вдруг стала зиготой просто потому, что кто-то утверждает, что это так.

Независимо от того, что кариогамия может показаться интуитивно правдоподобным маркером для определения начала жизни новой клетки (зиготы), без очевидного изменения в составе и / или поведенческом состоянии клетки ( то есть, без надежного научного доказательства того, что новый тип клеток вступает в существование в этой точке) просто невозможно утверждать, что кариогамия знаменует собой начало нового типа клеток человека, а тем более начала новой жизни человека.

Что такое партеноты, пузырные заносы и клоны?

Определение начала жизни как точки, в которой формируется новый, одноклеточный организм с уникальным составом и поведением вызывает обеспокоенность по поводу ряда субъектов, которые, кажется, тесно связаны с эмбрионами. В частности, поднимаются вопросы по поводу партенотов, пузырных заносов, и клонов человека, которые должны быть тщательно продуманны.

Клонирование представляет проблему для предложенного определения того, когда начинается жизнь, потому что при клонировании не происходит слияния сперматозоида и яйцеклетки.

У многих видов животных можно вызвать деление зрелой яйцеклетки в отсутствие сперматозоида при помощи внешних воздействий, таких как электрические импульсы или химические стимулы, которые имитируют некоторые события, происходящие при оплодотворении. В зависимости от вида, такие «партеноты» будут развиваться в последовательности, весьма похожей на развитие зиготы. Действительно, у некоторых видов животных, партеноты возникают спонтанно и могут сформировать взрослое животное [28]. Однако, для большинства видов, в том числе для всех млекопитающих, у которых пытались вызвать партеногенез, не происходит нормального развития партенотов и они не доживают до момента рождения.

Существуют ли организмы партеноты? В случае млекопитающих, хотя партеноты в некоторых отношениях похожи на зиготу, однако они имеют и существенные различия. Партеноты содержат только материнские хромосомы и, следовательно, по составу отличаются от зиготы. Важно отметить, что нет убедительных доказательств того, что у партенота человека определяется взаимодействие его составляющих компонентов, для осуществления интегрированной модели развития [29]. Тот факт, что некоторые аспекты раннего поведения зиготы можно имитировать искусственно в лаборатории, подвергая ооцит электрическому или химическому раздражению, ни в коем случае не противоречит тому, что новая жизнь начинается при взаимодействии сперматозоида и яйцеклетки. Яйцеклетка, подвергнутая электрическому стимулированию, отличается по составу от нормальной естественной зиготы, и (на молекулярном уровне) её «поведение» показывает, что она сильно отличается от зиготы [30].

Параллельный, но противоположный случай представляет собой пузырный занос, тип опухоли, который возникает как следствие аномального оплодотворения. Наиболее часто, пузырный занос образуется, когда нормальный сперматозоид оплодотворяет аномальную яйцеклетку, утратившую свой собственный генетический материал. После такого оплодотворения формируется клетка, содержащая только отцовские хромосомы. Пузырный занос растет довольно быстро и его бывает трудно отличить от нормальной беременности (действительно, о нем часто упоминается как о «молярной беременности»). Тем не менее, пузырный занос содержит только отцовские хромосомы и отличатся от зиготы своим молекулярным составом. Кроме того, поведение пузырного заноса совершенно отличается от эмбриона: он растет как хаотичная масса неорганизованных клеток и тканей, которые не взаимодействуют друг с другом как единое целое. Несмотря на то, что пузырные заносы получаются из половых клеток человека, они не проявляют эмбриональный шаблон организации или молекулярный состав; они представляют собой набор клеток человека, но не являются человеческим организмом.

Наконец, клонирование, или передача ядра соматической клетке (SCNT), представляет собой вызов предложенному определению того, когда начинается жизнь, потому что клонирование не включает в себя объединение сперматозоида и яйцеклетки. В SCNT ядро из яйцеклетки удаляется, и затем пустую яйцеклетку сливают с соматической клеткой, в результате чего образуется гибридная клетка, которая содержит генетическую информацию клетки тела. В редких случаях (обычно менее одного из ста случаев) ядро клетки тела перепрограммируется цитоплазмой яйцеклетки до состояния, способного поддерживать относительно нормальную последовательность эмбрионального развития. Несмотря на то, что клонировать человека не удалось [31], но вполне вероятно, что улучшения в технике клонирования позволит получить клон человека с помощью SCNT.

Влияет ли получение клонированного человеческого эмбриона или живого ребенка с помощью техники SCNT на определение того, когда начинается жизнь? Нет. При передаче соматического ядра в пустую яйцеклетку, формируется новая клетка, которая имеет состав и траекторию развитию, отличную от обеих клеток. В редких случаях (один из ста) этот гибрид образует нормальную структуру и его развитие и поведение показывает, что это организм [32]. Получение эмбрионов человека с помощью клонирования означает, что, хотя для естественного образования нового организма необходимы гаметы, эмбрионы также могут быть получены и другими искусственными способами. Клонирование просто указывает на то, что есть более чем один способ образования организма; это не меняет анализ естественного оплодотворения и не мешает нам точно определить, когда в результате оплодотворения образуется организм, который по составу и поведению отличается от гамет, участвующих в оплодотворении.

Может ли человек управлять собственным развитием или оно идет само по себе?

Почему так сложно определить, с чего начинается жизнь человека? Почему идея о том, что жизнь начинается с кариогамии (или даже на более поздних этапах развития) настолько убедительна для многих ученых и врачей? Те, кто приводит доводы в защиту гипотезы о начале жизни с момента кариогамии, интуитивно понимают, что кариогамия венчает уникальные события первого клеточного цикла и полное слияние гамет. Одновременно со слиянием клеток идет «процесс» оплодотворения.  Рассуждения, защищающие более поздний момент начала жизни, основываются на схожих доводах: эмбрион нельзя называть сформированным до образования специфических структур и завершения определенных процессов. Процесс оплодотворения (образование эмбриона) продолжается до тех пор, пока не будет полностью завершено событие «инициализации». Ясно, что если оплодотворение представлять как процесс, а не как событие, то прежде до его завершения, нельзя говорить, что формирование зиготы состоялось. Продолжая эту мысль, нельзя в полной мере назвать клетку, образованную от слияния сперматозоида и яйцеклетки индивидуальностью, но она, как недавно было сказано, просто  «уникальная клетка человека, образовавшаяся в процессе формирования нового человека, который ещё не стал таковым» (на пути превращения в человека).

Такой способ рассуждения о развитии человека является привлекательным для многих, потому что он похож на наши рассуждения о процессе изготовления знакомых нам вещей: автомобиль не является автомобилем, пока он не сошел с конвейера, т.е. до тех пор, пока куча деталей не будет собрана в целый автомобиль. Точно так же, торт не является тортом, пока его не вынут готовым из духовки. До этого он является липкой массой, состоящей из муки, сахара, яиц, и масла, и затем постепенно становится тортом.

Эмбрион не выстраивается внешним «строителем». Скорее, эмбрион выстраивает себя сам.

Тем не менее, существует глубокое различие между производством каких-либо вещей и эмбриональным развитием. Разница состоит в том, кто (или что) осуществляет это «производство». Эмбрион не выстраивается пассивно внешним «строителем» из составных частей. Скорее, эмбрион выстраивает себя сам. Организованная модель развития не производит эмбрион; но как раз наоборот, модель развития осуществляется эмбрионом как следствие внутренней самоорганизации зиготы. В самом деле, определяющей чертой эмбриона является «тотипотентность» зиготы, или её способность образовывать все клетки организма и одновременно организовывать эти клетки в когерентные, взаимодействующие структуры тела [34].

Дополнительной проблемой в сравнении эмбриогенеза с производством вещей является то, что, в отличие от строительства автомобиля, в эмбриогенезе нет никакой фактической конечной точки в «строительстве» человека. Развитие человека представляет собой непрерывный процесс, который начинается с зиготы и продолжает плавно через период эмбриогенеза, фетальный период, рождение, созревание, и старение, которое заканчивается только смертью. Если зигота является изготавливаемым «продуктом» в постоянном процессе развития, то где же находится та временная точка, в которой начинается существование человека? Почему зигота, которая претерпела кариогамию, это уже человек, а не просто «уникальная клетка человека, образовавшаяся в процессе формирования нового человека»? В самом деле, почему эмбрион в конце эмбриогенеза или при рождении – это человеческое существо, а не просто «уникальная коллекция клеток человека, которая участвует в процессе формирования нового человека, но не является человеком»? После того, как была сделана уступка в пользу концепции производства и произвольной временной точки, до которой «достаточно далеко» продолжается развитие эмбриона до формирования человека, установление этой точки стало чисто делом вкуса, удобства и мощных аргументов для отстаивания своего субъективного мнения.

Напротив, если эмбрион начинает свое существование в момент слияния сперматозоида и яйцеклетки, то он является человеком с самого начала, контролируя и направляя все события своего развития, происходящее на протяжении всей жизни. Такой взгляд на эмбрион является объективным, так как он основывается на общепризнанных научных методах отличия типов клеток друг от друга, и согласуется с фактическими данными. Этот взгляд совершенно не зависит от какой-либо конкретной этической, нравственной, политической или религиозной точки зрения о начале жизни человека. В самом деле, это определение непосредственно не касается центральных этических вопросов, связанных с эмбрионом. Например, какое место в обществе занимает человек на самых ранних стадиях развития? Или обладает ли эмбрион человека теми же правами, что и человек на более поздних стадиях развития? Нейтральная экспертиза и фактическое свидетельство лишь устанавливает начало новой человеческой жизни на основе четкого научного определения «момента зачатия» и однозначно указывает на то, что эмбрион человека от стадии зиготы и далее является живым человеком.

Резюме

Решение вопроса о начале человеческой жизни имеет важнейшее значение для проведения обоснованных политических дебатов на тему абортов и исследований связанных с эмбрионами.

В данной статье рассматриваются последние научные данные в области эмбриологии человека, а также обсуждаются два основополагающих вопроса о начале жизни человека:

1) в какой момент взаимодействия сперматозоида и яйцеклетки образуется новая клетка, отличная и от сперматозоида, и от яйцеклетки?

2) является ли эта новая клетка организмом — т. е. человеком?

На основе общепризнанных научных критериев, новая клетка — зигота человека, начинает свой отсчет с момента слияния сперматозоида и яйцеклетки, с события, которое происходит менее, чем за секунду.

После образования, зигота сразу же запускает ряд последовательных реакций, которые создают условия на молекулярном уровне, необходимые для дальнейшего эмбрионального развития.

Поведение зиготы радикально отличается равно как от сперматозоида, так и от яйцеклетки, что характеризует ее как новый организм.

Таким образом, научная данные подтверждают вывод о том, что зигота-это организм человека и, что жизнь нового человека с такой точки зрения может быть определена как “момент зачатия”.

Этот вывод является объективным, согласуется с фактическими доказательствами, и независим от каких-либо этических, моральных, политических, религиозных представлений о человеческой жизни или человеческом эмбрионе.

Автор

Доктор Кондик является адъюнкт-профессором нейробиологии и анатомии Университета Медицинской Школы штата Юты, адъюнкт с назначением на кафедре педиатрии. Она получила степень бакалавра в Университете Чикаго, и степень доктора в Университете Калифорнии в Беркли. С момента своего назначения в университет штата Юта в 1997 году, основное внимание исследований доктора Кондик было направлено на изучение развития и регенерации нервной системы. В 1999 г. она была награждена Премией для молодых исследователю им. Базила О’Коннора за исследования развития периферической нервной системы. В 2002 г. получила награду фонда МакНайт «Исследователь в области неврологии расстройств мозга» за исследования в области регенерации спинного мозга у взрослого человека.  В дополнение к своей научной деятельности, доктор Кондик участвует в преподавательской деятельности в области научной медицины. Она возглавляет курс эмбриологии человека в Университете Медицинской Школы штата Юты. Ею опубликованы и представлены семинары на национальном уровне в области вопросов, касающихся научной политики и этики биологических исследований. Доктор Кондик в настоящее время проживает в Солт-Лейк-Сити с мужем и четырьмя детьми.