Вони навколо нас, змінюють нашу гормональну систему і можуть бути одним із факторів ожиріння, безпліддя або раку. Професор Ярослав Петр з Науково-дослідного інституту тваринництва в Празі розповідає про ендокринні руйнівники, високе безпліддя та генетичні модифікації.

змінюють
Архів Ярослава Петра Проф. Інж. Ярослав Петр, к.с.н. займається регуляцією та дозріванням ооцитів ссавців, читає лекції та популяризує науку.

Ваше дослідження зосереджено на ендокринних руйнівниках. Що саме це?

Це речовини, які можна знайти у воді, ґрунті, повітрі, а також можуть бути в їжі. Вони можуть проникати в наше тіло різними шляхами: з напоями, через їжу, через шкіру або ми навіть можемо вдихати їх. Їх неприємна особливість полягає в тому, що вони здатні порушити гормональний баланс в організмі. І цей гормональний баланс надзвичайно важливий для багатьох основних життєвих процесів. Це означає, що коли ендокринний збудник вторгнеться в організм, виникають проблеми.

які конкретно проблеми ви маєте на увазі?

Наприклад, гормональні руйнівники здатні викликати ожиріння, оскільки втручаються в роботу гормонів, які контролюють обмін речовин і впливають на клітини жирової тканини. Їх називають обезогенами. Коли ми стикаємося з такими речовинами в певний час життя, наприклад, в організмі матері до народження, обезогени «базують» нас на схильності до набору ваги. Нас в основному цікавлять наслідки руйнівників на розмноження. Будь-який дисбаланс гормонів, що контролюють розмноження, може означати безпліддя. П’ята пара західного суспільства в даний час має проблеми із зачаттям дитини. Ми не знаємо чому. Однією з причин може бути те, що люди контактують з ендокринними руйнівниками. Або порушувачі можуть взагалі сприяти виникненню цих репродуктивних розладів.

Отже, навколо нас є речовини, які мають великий вплив на нашу гормональну систему. Як давно ми знаємо про це?

Близько вісімдесятих. Раніше ці речовини використовувались десятиліттями, і не було відомо, що вони порушують роботу ендокринної системи. Їх перевіряли на токсичність, і коли було встановлено, що вони не були, все було добре. Лише на додаток було показано, що ці речовини діють як ендокринні руйнівники і можуть, наприклад, спричинити безпліддя. Це був сюрприз. Навіть сьогодні ми не знаємо про всі речовини, які ми використовуємо, діють вони як ендокринні руйнівники чи ні. Це частина нашого дослідження. Ми тестуємо речовини, які вже були перевірені токсикологами, щоб перевірити, чи є у них здатність діяти як руйнівники та порушувати розмноження тварин, включаючи людей. І виявляється, що багато речовин справді мають здатність це робити.

таким чином, у чому різниця між тим, чи є речовина токсичним чи ендокринним руйнівником?

Отруйна речовина по суті вбиває. Коли половина випробуваних тварин гине після нанесення речовини, це середня летальна доза, dosa letalis 50. З ендокринними руйнівниками щось може взагалі не загинути, будь то клітини чи тварини. Тільки організм працює по-різному, оскільки гормони виходять з рівноваги.

як перевірити, чи є речовина збудником чи ні?

Наша модель - свиняче яйце. Початок дозрівання яйцеклітини та її підготовка до запліднення сперми залежать від гормонів. Ми поставимо гормони, які, як ми знаємо, будуть готові до запліднення, коли отримають яйцеклітину. Після застосування досліджуваної речовини, наприклад бісфенолу, ми можемо побачити, що яйцеклітина готується до запліднення, але воно призводить до ряду помилок у її приготуванні. Наприклад, половину спадкової інформації слід викинути, щоб звільнити місце для сперми, яка надаватиме другу половину інформації майбутній особі. Але ми виявляємо, що яйце позбавляється більшої кількості спадкової інформації, ніж слід, або навпаки, позбавляється лише невеликої частини. Тут якийсь хаос. Це показує, що індукований гормонами процес порушується після застосування досліджуваної речовини - у нашому випадку бісфенолу, і, отже, бісфенол, безумовно, функціонує як ендокринний руйнівник. Це перший "постріл". Тоді ви зможете додатково шукати те, що докладно відбувається в камері.

Яєрослав Петр Свиняче яйце, що використовується в лабораторних дослідженнях

речовина, яка впливає на свиняче яйце, вплине і на людину?

Швидше за все так. Свиня - дуже хороша модель. Її яйця дозрівають до тих пір, поки люди.

його не можна перевірити на людях?

Забір людських яєць - велика проблема. Це можливо лише у жінок, які лікуються від безпліддя. Проблема в тому, що у цих жінок вже порушена плодючість, тому яйця, які ви берете від них, напевно, не в ідеальному стані. Друга справа, що у свині ми можемо по-різному перевірити, чи певний ендокринний руйнівник вже є в його організмі. Коли ми тестували бісфенол S, ми брали сечу, кров або виділення у свиней, які знаходяться в матці і впливають на ембріон, і нам проводили аналізи. Виявилося, що там чисто, і свиням з бісфенолом S нічого спільного. Він міститься в пластмасі, і оскільки свині не їдять із пластикових тарілок і не торкаються кас у магазині, ми не знайдемо цього в їх організмі. Сьогодні в організмі вже немає людини з низьким рівнем бісфенолу. У всіх нас є. І ми досі не знаємо всіх шляхів, як він потрапляє в наш організм. Наприклад, у японців в організмі багато бісфенолу S.

як наука пояснює це японцям?

Ми не знаємо. Бісфенол S також міститься в банкнотах. Хтось сказав мені, що японці люблять рахувати паперові купюри і що бісфенол S може проникати в шкіру. Все, що вам потрібно зробити, це вимити руки рідким милом, щоб знежирити шкіру, і якщо ви тримаєте папір, що містить бісфенол, принаймні десять хвилин, він виміряє його ріст у вашій крові. Отже, всі ми маємо ці речовини в організмі, спосіб їх потрапляння в нас різний. Коли ви працюєте на складі з канцелярським приладдям, або касиром у супермаркеті, де щодня випускаєте зошити та працюєте з банкнотами, це насправді ризикована професія. У людей набагато вищий рівень цих речовин у крові.

отже, чому ми не виробляємо банкноти чи касові блоки, щоб бісфенол у них не був присутній?

Було б чудово, але, наприклад, на касовій панелі текст на папері видно саме тому, що він містить бісфенол. Питання в тому, який у нас там бісфенол. Звичайно, системи друку, які не використовують бісфенол, вже сьогодні розробляються. Однак питання в тому, якими речовинами буде замінений бісфенол і чи перевіряли вони їх раніше, чи вони також є ендокринними руйнівниками. Ми часто бачимо "вичавлений" ендокринний руйнівник, замінений іншою речовиною, яка недостатньо відома. Це заспокоює громадськість і лише тоді доводить, що насправді це ще сильніший ендокринний руйнівник, ніж вихідна речовина.

отже, немає речовини, про яку нам не доведеться турбуватися?

Сьогодні носять пластикові пляшки з маркою BPA free, а це означає, що вони не містять бісфенолу А. Це використовувалось у пластикових пляшках, оскільки це додало міцність полікарбонату. Раніше бісфенол А у багатьох пляшках замінювали бісфенолом S, але згодом виявилося, що він має навіть гірший вплив на наш організм, ніж вихідна речовина. Однак деякі компанії вже випускають спеціальні пляшки для альпіністів та дітей із пластмас, які не містять жодних бісфенолів. Вони чудово міцні, легкі та спеціально перевірені на будь-які ендокринні руйнівники. Дослідження проводять на слимаках, равликах Potamopyrgus antipodarum. Ви можете тонко подрібнити пластик, настоювати його в гарячій воді, а потім купати в ньому равликів. Якщо вода містить гормональну речовину, равлики реагуватимуть на це, виробляючи статеві клітини. Ці пляшки виготовлені з пластмас, на які равлики не реагують, тому сильних гормонів в ефективних концентраціях в них, ймовірно, немає.

ми можемо сказати, скільки порушувачів кружляє навколо нас?

Ми точно цього не знаємо. Ми оцінюємо близько тисячі речовин. Але кожен із нас, залежно від того, де живемо, що їмо, у що одягаємось, зазнає дещо іншого ендокринного руйнівника. У кожного з нас є власний коктейль руйнівників, і це все ще може змінитися протягом нашого життя. Просто переїжджайте, міняйте роботу або меню. Я приступаю до дієти або «ударяю» нею. Все це може на цьому відобразитися.

Ви сказали, що п’ята пара західного суспільства в даний час має проблеми із зачаттям дитини. Проблема частіше зустрічається з боку жінок чи чоловіків?

Сьогодні це збалансовано. Коли пара лікується від безпліддя, часто виявляється, що у чоловіка така погана сперма, що їх не можна використовувати. Або у нього їх взагалі немає. При допоміжній репродукції часто використовують сперму від анонімних донорів - молодих хлопців, які подають заявку та проходять певне обстеження. Однак отримання донора, який здоровий у всіх точках і, крім того, має якісну сперму, сьогодні є майже нездоланною проблемою. І знову ж таки, ми не знаємо, чому у цих чоловіків такі проблеми. Зовсім необов’язково, щоб вони жили в забрудненому середовищі. Також могло бути, що їх мати жила в забрудненому середовищі. Тести показали, що, наприклад, коли ви піддаєте одне покоління щурів винклозоліну, який використовується для обприскування проти цвілі на виноградниках, самці відразу знижують плодючість. Крім того, це все ще несуть їх онуки та правнуки, яким більше не доводилося піддавати безпосередньому дії вінклозоліну.

тому наслідки руйнівників передаються у спадок?

Деякі так. Звичайно, це не записано в генетичному коді. Активність генів визначається молекулами, що обволікають дволанцюгову ДНК. Ендокринні руйнівники можуть призвести до зміни цієї молекулярної оболонки подвійної спіралі. І в цей момент деякі гени, які спали, а інші, які пройшли повний газ, сповільниться. Раптом все це виходить з рівноваги, і ми бачимо в цих людях, що щось не так. Те, що вони схильні до набору ваги, діабету, високого кров’яного тиску або поганої сперми. І поки ця упаковка знову не нормалізується, дефектна передається синам, онукам, правнукам.

поточна статистика безпліддя насторожує. В Європі він оцінюється в 16-20 відсотків, в Африці - до сорока відсотків населення континенту. Що спричиняє цю безглузду різницю?

Хоча в Африці вони не мають дуже зруйнованого середовища та забрудненої їжі, інфекційні венеричні хвороби є проблемою. Нелікована гонорея або сифіліс, різко проведено обрізання. Спостерігається велике запалення і подальше безпліддя. Усунути її причини було б відносно легко. Тому безпліддя в Африці головним чином пов’язане із соціально-економічними умовами. Однак вищі показники народжуваності наздоганяють принаймні Африку на південь від Сахари, де середня кількість дітей у родині коливається від 5 до 6.

повернімось до Європи. Можна сказати, що в нашій країні все ще зростає безпліддя?

Це точно не зникне. Клініки допоміжної репродукції все ще зростають. Приблизно від 3 до 5 відсотків немовлят народжуються з пробірки, а в Данії - близько 8 відсотків. Коли ми замислюємося над цим, у класі з 25 до 30 дітьми дуже висока ймовірність того, що принаймні одна дитина була зачата в пробірці. Безпліддя сьогодні є великою проблемою, і ситуація точно не є хорошою.

переходимо до останньої теми. Наприкінці листопада 2018 року з'явилася інформація про те, що китайський біофізик доктор Хе спеціально змінив гени в людському ембріоні. Модифікація ембріонів, що означало перевищення певних етичних меж у науковій сфері, повинна була забезпечити нащадкам стійкість до вірусу ВІЛ, який носив батько зачатих дітей. Якщо ми це подолаємо в майбутньому, генетична модифікація ембріонів є одним із способів подолання зростаючого безпліддя?

Я так не думаю. Нам довелося б зробити людину стійкою до ендокринних руйнівників. По суті, ми б покращили людину, щоб вона була більш стійкою до забрудненого середовища, яке ми створили. Крім того, це буде важко з точки зору того факту, що у всіх нас є дещо інший, вже згаданий, коктейль руйнівників, які впливають на нас. Важко було б передбачити, з якими руйнівниками стикатиметься людина в майбутньому, подібно до того, як ми не можемо передбачити, які саме руйнівники будуть в обігу через 50 років. Це не спрацювало б. Але я думаю, що генетична модифікація ембріонів є привабливим варіантом лікування раку.

скільки часу знадобиться, щоб мати можливість модифікувати ембріон таким, щоб він був стійким до раку?

Боюсь, це не займе багато часу. В даний час прогрес дуже швидкий. Перша конференція з редагування геному людини відбулася в 2015 році. Там усі, включаючи китайців, які потім модифікували ембріони, погодились, що ембріони можуть бути досліджені, але не можуть бути перенесені в матку матері і народилися. Але це сталося через три роки. Ну, припустимо, це надлишок. Однак усвідомимо, що критика наукового співтовариства базується на тому, що він не модифікував геном, як дозволяє сучасний рівень знань. Професор Гарвардського університету Джордж Дейлі каже, що вони вже перебувають на стадії досліджень і шукають спосіб перенести геном людини з лабораторій у клініки. Більше не сказано, що це не повинно відбуватися ні за яких обставин. Зараз ми обговорюємо, як це буде проходити, з якими темпами, за яких умов. Звичайно, все ще є люди, які кажуть, що нам не слід ловити, що це гра богів. З іншого боку, течія, яка каже, що ми дозріли, досить сильна.

спробуйте дати якусь оцінку того, скільки часу знадобиться, щоб цей метод перейшов з лабораторій у медичну практику?

а що, якщо країна вважає, що редагування генетичної інформації ембріона перевищує етичну межу, яку вони не хочуть перетинати?

Згідно з цим дослідженням, країни, які спочатку заявили, що не збираються цього робити, в якийсь момент виявлять, що вони починають відставати від конкуренції. Вони почнуть "тікати з поїзда" і будуть змушені дозволити редагування ДНК, оскільки населення, яке захоче бути таким же добрим, як і люди в сусідній країні, також відповість.

Ви кажете, що ми живемо в революційний час, але для громадськості такі речі, як існування ендокринних руйнівників чи редагування людського геному, все ще є науково-фантастичними. Як це можливо?

Громадськість не бере участі в дискусіях. Коли британці створили першу дитину з пробірки, вони створили комісію, яка визначила, як довго ви можете обробляти ембріон в лабораторії і як довго йому все ще можна заважати. До складу цієї комісії входять не лише лікарі, а й філософи, етики та теологи. Коли він приходить до висновку, він пише думку, яку порушує неспеціаліст і відкривається публічна дискусія. Далі слідує процес, який триває приблизно три чверті року. Думки різних людей зібрані. Існують суперечливі запитання на кшталт "Я хотів би вбити вас, що ви для цього робите", але також конструктивні пропозиції, які слід додати та доповнити, щоб формулювання було досить чітким та точним. У нашій країні нічого такого немає, ми, мабуть, навіть не намагаємось. Але безумовно варто спробувати залучити громадськість до обговорення. Я намагаюся це зробити, популяризуючи науку. Однак я відчуваю, що громадськість кашляє з цього приводу. І тоді він повністю спотворив уявлення про сучасні знання.

Проф. Інж. Ярослав Петр, к.с.н. / Закінчив сільськогосподарський університет у Празі. У Науково-дослідному інституті тваринництва в Уржиневесі він займається питаннями регуляції та дозрівання ооцитів ссавців. Крім того, він читає лекції в Чеському університеті наук про життя в Празі та є членом редакційної ради наукового журналу про популяризацію Vesmír.

.Автор інтерв'ю працює в Академії наук Чеської Республіки і є випускником медіашколи .week.