У̶р̶и̶н̶о̶т̶е̶р̶а̶п̶і̶я̶ Свята вода у боротьбі з безпліддям

Одним з вражаючих фактів історії науки для мене завжди був подвиг Марії Кюрі. Вона особисто, вручну, обробила тонну уранової смолки, точніше тонну відходів уже після виділення з руди урану. З однієї тонни вона отримала 1 міліграм радію. Але нещодавно я знайшла факт з історії розвитку репродуктивної медицини, який повністю затьмарив попередній своєю незвичністю і фантастичністю. Тому беріть попкорн і читайте цю епопею – історію виробництва препаратів двох статевих гормонів.

З початком статевого дозрівання передня доля гіпофізу продукує гормони регулятори дозрівання яйцеклітин та сперматозоїдів: ФСГ – фолікулостимулюючий гормон та лютеїнізуючий гормон (ЛГ).

ФСГ синтезується та вивільняється імпульсно, з інтервалами від 1 до 4 годин, він береже золотий запас яєчників (арештовані в розвитку фолікули з попередниками яйцеклітин) від апоптозу (запрограмованої смерті) та керує життям цих фолікулів. Деяких обраних він кожного місяця рекрутує до непростої місії вирости в діаметрі, забезпечити ріст та дозрівання яйцеклітини. Рекрутовані фолікули зі святим словом на вустах «яйцеклітина» кидаються на барикади боротьби за нове життя, але кожного менструального циклу переможцем стає лише один фолікул. Він той, хто активніше ріс, активніше споживав ресурси, активніше няньчився з яйцеклітиною і активніше виділяв стероїдний гормон естрадіол, щоб задушити своїх конкурентів. Збільшення рівня естрадіолу це як бойове знамено для гіпоталамусу, він віддає наказ для гіпофіза відзначити переможця орденом бійця-героя, на що гіпофіз виділяє посилену дозу ФСГ і салютує шаленою дозою ЛГ. Такого щастя фолікул не витримує і його розриває на клаптики, а з нього у світ виходить прекрасна яйцеклітина в очікуванні передачі генетичної інформації від військ союзників у репродуктивній боротьбі – сперматозоїдів.
І тут уже на полігоні або #перемога або #зрада. Чітка координація рівнів гормонів, їх взаємної регуляції, кількість ще доступних і живих фолікулів – кожен етап може бути порушеним. З віком кількість фолікулів в яєчниках падає, гіпофіз продукує все вищі і вищі дози ФСГ і у випадку виснаження золотого запасу – оваріального резерву – йде у відставку, відправляє організм у менопаузу з постійно високим рівнем ФСГ і ЛГ.

У регулюванні гормонів завжди важливий зворотній зв’язок: чим більше фолікулів у молодої жінки, тим меншої дози гормону ФСГ вистачає на рекрутинг бійців. На цьому етапі, якщо доза ФСГ буде вищою, в жінки до овуляції доросте не один фолікул, а більше. Так можуть народжуватись двійні і трійні різнояйцевих близнюків (це коли вони не схожі один на одного, бо з різних яйцеклітин були зачаті). Але такі події рідкісні, бо організм обережний з дозуванням. Ми не згадуємо тут усього командного складу регуляторних гормонів, бо стаття вийшла б на пару сторінок довша. Коли фолікулів стає менше з віком, все більшу дозу гормону виділяє гіпофіз. От і виходить, що при виснаженні з віком яєчників, гіпофіз постійно в шалених дозах продукує ФСГ. Чи на якесь чудо сподівається, що може от хоч хтось визветься на амбразуру, чи просто не в його дусі здаватись на полі бою. Тут мене вражає природа: чому не придумано якогось механізму, щоб вимкнути продукцію не дуже потрібних гормонів з настанням менопаузи? Але у природи все так – поки не заважає, то і не будемо чіпати.

Сьогодні, коли з метою лікування безпліддя жінка вступає в цикл штучного запліднення, лікар призначає їй низку ін’єкцій високих доз ФСГ, що стимулює яєчники для одночасного дозрівання більшої кількості фолікулів. Замість звичайної овуляції одного фолікула, мета у даному випадку – запустити суперовуляцію і забрати максимально можливу кількість зрілих яйцеклітин з рекрутованих у ріст фолікулів. Якщо яйцеклітин 20, а не 1, то шанс отримати хоч одну здорову дитину – більшенький ).

І ось тут буде перехід до шокуючого контенту! А де лікарі взагалі беруть гормони для ін’єкцій? В аптеці! А як вони туди потрапляють???
Я прийшла в ембріологію зі світу молекулярної біології й генної інженерії в часи коли «свята корова» біотехнологічної промисловості – кишкова паличка Escherichia coli – уже синтезувала купу гормонів і білків, банальний інсулін для прикладу. Для цього в бактерію вставляють невелику кільцеву молекулу ДНК (плазміду) з послідовністю нуклеотидів, в яких закодована послідовність потрібного білка, і все – збирай урожай, очищуй від домішку бактеріальних білків необхідний тобі рекомбінантний (тобто отриманий за допомогою технологій генної інженерії) білок і пакуй його в ампулки. Тому мені було настільки звично чути, що є рекомбінантні препарати гормону ФСГ (наприклад Gonal-f або Puregon). Вони отримані не в бактерії, а в культурі клітин СHO (культура клітин яєчника китайського хом’ячка), бо структура цих гормонів складніша, ніж в інсуліну, і потребує модифікацій білкового ланцюга, приєднання вуглеводних молекул. Для цієї задачі потрібні клітинні фабрики й заводи, які крутіші за бактеріальні. ФСГ – це білок молекулярною масою 35,5 кДа, що складається з 2-х субодиниць. Ген α- субодиниці знаходиться на 6 хромосомі, а ген β-субодиниці на 11 хромосомі. Що цікаво, α-субодиниця є абсолютно ідентичною для декількох гормонів гіпофіза: ФСГ, ЛГ, тиреотропного гормону, що контролює щитоподібну залозу, і для ще одного гормону – хоріонічного гонадотропіну, який виділяється плацентою. Структура не проста, але і генна інженерія зараз на крутому рівні, тому мене навіть не бентежило, а що ж було до цієї ери біотехнологій. Ніби прозрінням для мене було дізнатися, що перша дитина, а точніше дві дитини – двійнята, після використання рекомбінантного препарату народились лише 1992 року. Тобто до цього періоду лікарі мали б використовувати якісь інші за походженням гормони для стимуляції. Так коли взагалі з’явились ці препарати і яке їх походження?

Одного дня в лабораторії мене щось смикнуло запитати лікаря: “От ви говорите про цикли стимуляції жінок рекомбінантними препаратами та інколи вживаєте слово «сечові» препарати. Я правильно розумію, що це якісь препарати отримані з сечі?” У відповідь лікарка пояснила мені як нетямущій дитині, яка пропустила заняття в школі, що так, це препарати гормонів, отримані шляхом очищення сечі жінок в постменопаузі. Наприклад, препарат “Menopur” отриманий з тисяч літрів сечі таких жінок.

ЩО??? Ви уявляєте, які питання виникли в мене в голові?) Що за люди здають цю сечу? Хто вони? Як її очищують? А інфекції не передаються? Чи вказує виробник з якого регіону матеріал, який рік, який купаж…

На початку ХХ століття активно вивчалась біологічна дія гормонів. Наших героїв, ФСГ та ЛГ, які були відкриті всього у 1927 році, теж активно вивчали. Вперше вчені навчились виділяти їх з гіпофізу мертвих людей, але думаю, ми розуміємо, що для використання таких препаратів для досліджень потрібна була б величезна кількість мертвих тіл. Італійський вчений хімік Piero Donini у 1940-ві роки активно досліджував сечу жінок різного віку. Він показав, що концентрація ФСГ та ЛГ у сечі жінок після менопаузи настільки велика, що ці гормони можна легко виділити і очистити. Він розробив схему виділення гормонів з сечі, де спочатку білки осаджувались з каоліном, а потім проходили стадії хроматографічного очищення та висушувались ліофілізацією. Так в 1947 році, обробивши сечу сотні жінок, він отримав препарат, у якому були присутні високоочищені ФСГ та ЛГ у співвідношенні 1:1. Правда, про комерціалізацію таких препаратів ніхто навіть не наважувався думати. Крім того, була одна складність: якщо до цистерни з сечею жінок в постменопаузі потрапляла хоч крапля сечі вагітних, то препарат був зіпсований і його неможливо було використовувати для регуляції циклу, хоріонічний гонадотропін все псував. До речі, сеча вагітних жінок тепер активно використовується для отримання людського хоріонічного гонадотропіну.

Австрійський лікар Bruno Lunenfeld, молодий ендокринолог, що отримав освіту в університеті Тель-Авіву та працював у Женеві, був впевнений, що препарати цих гормонів допоможуть безплідним жінкам з порушенням овуляції. Він провів перші досліди з модельними мишами, у яких порушена овуляція. І результати були для нього дуже обнадійливими, бо введення гормонів викликало дозрівання фолікулів і овуляцію у мишок. Його мотивувало бажання допомогти відновити популяцію євреїв в Європі, яких було винищено Голокостом. Він сподівався лікувати жінок з порушеною овуляцію та аменореєю (відсутністю менструального циклу). Тому Lunenfeld звернувся до італійської компанії “Serono” з пропозицією вкласти кошти в дослідження, на основі робіт Piero Donini, і забезпечити йому препарат, отриманий з сечі 400 жінок в постменопаузі. Рада директорів заслухала пропозицію і скептично відповіла, що вони є компанією з виробництва ліків, а не фабрикою сечі. Розчарований Lunenfeld не здався, на цій же зустрічі познайомився з італійським аристократом Francesco Pacelli, який зацікавився сміливим планом клінічних досліджень. Крім того, він був не лише поважною людиною, до якої дослухались в компанії, а й племінником Папи Пія ХІІ. Буквально через 10 днів уже Pacelli виступив перед директорами “Serono” з ідентичною пропозицією, але додав наприкінці, що його дядько забезпечить компанію сечею монашок старшого віку, що зараз перебувають в будинках для старих людей Ватикану.

Після цього цистерни з сечею з Ватикану стали основою для досліджень препаратів гормонів. Потрібно було приблизно 10 днів збирати сечу від 10 монашок, щоб отримати достатньо препарату на одну спробу лікування. Препарат носив комерційну назву “Pergonal”.

Клінічні дослідження пергоналу були дуже обнадійливими і в 1962 році народилась перша дитина, дівчинка, в Тель Авіві у 26-річної жінки з діагнозом «вторинна аменорея». У тому ж 62-му році ще 20 жінок завагітніло після лікування. Деякі жінки вагітніли, але, на жаль, не могли виносити вагітність, часто траплялись викидні. Виявилось, що причиною тому став зсув концентрації ФСГ та ЛГ в препараті, коли ЛГ було більше. В 70-х роках для очищення препарату в хроматографічні колонки додавали антитіла до ЛГ, тим самим знижуючи його концентрацію.
Була також одна пацієнтка, яєчники якої дуже сильно відповіли на стимуляцію. У відповідь виділилося дуже багато естрадіолу, що призвело до тромбоемболії і проблем з виведенням рідини з тканин та її накопичення в порожнинах тіла. Це був перший випадок синдрому гіперстимуляції яєчників. Зараз лікарі не допускають розвитку цього синдрому та вміють його лікувати й зупиняти, але в тих далеких 60-х роках все завершилось летально.

В 1965 році в журналі “LIFE” від 13 серпня на 24-й сторінці вийшла стаття про нову проблему. Препарати лікування безпліддя призвели до епідемії народження трієнь і четвірок різнояйцевих близнюків. Виношувати більше однієї дитини – це дуже важко, лише абсолютно здорова жінка може народити доношену здорову двійню. Трійня – це небезпека для самої жінки та ризики передчасних пологів. Звісно, не всі пологи після таких багатоплідних вагітностей були з щасливим кінцем. Це викликало термінову корекцію протоколів лікування, чітке визначення дози гормонів. І з часом таке лікування стало більш контрольованим. Сьогодні ті жінки, що проходять корекцію циклів без овуляції, виношують по одній дитині й не наражаються на ризики.

Цікавим фактом про компанію “Serono” є те, що 25% її акцій належали Ватикану. Завдяки препарату “Pergonal” вони стали гігантами на ринку препаратів для лікування безпліддя. У 1980-ті роки компанія потребувала 30 000 літрів сечі щоденно. У 2007 році “Serono” злилась з концерном “Merck”, продавши йому 36% своїх акцій вартістю 10,6 мільярдів євро. Чи є досі Ватикан власником частини акцій, мені не відомо.

Було багато суперечок щодо ефективності сечових і рекомбінантних препаратів, але сучасні мета-дослідження кажуть, що ефективні обидва в рівних долях. Просто сечові препарати досі набагато дешевші, ніж аналоги з культур клітин хом’ячків. Попри те, що собівартість однієї ампули рекомбінантного препарату є нижчою!!! В ціну частково включена компенсація за витрачені кошти на наукові та клінічні дослідження. За науку теж хтось має платити. Сучасна сфера штучного запліднення точно неможлива без цих препаратів. Деякі пацієнтки краще стимулюються одними, інші – другими. Робота йде, кількість народжених здорових дітей тому доказ.

Що захоплює і дивує мене в цій історії, це велика кількість майже театральних конфліктів інтересів. Даний абзац – це виключно мій погляд на ситуацію і не є абсолютним і вірним, є дискутабельним. Просто роздуми атеїстки і раціоналіста. Монашки, що відреклись від життя мирського, допомогли і допомагають щасливо жити простим грішним людям, допомагають народжуватись дітям шляхом непорочного зачаття. «Свята вода», думаю, принесла Ватикану прибутків більше, ніж пожертвування. Цікаво, чи є в Європі податки на комерційну діяльність церкви? В деяких країнах така діяльність заборонена. Важко уявити православних служителів, що платять податки. В історії з лікарем і першими народженими дітками в Ізраїлі, по суті, Ватикан допоміг і проявив акт доброти до іудеїв. Хоча саме іудеї посприяли розп’яттю одного 33-річного єврейського чоловіка, про життя якого потім написали товсту книжку Нового завіту. Конфліктним теж є фактичне визнання богоугодності використання препаратів не лише в сфері репродуктології, але і в сфері контрацепції (адже ці гормони використовують в оральних контрацептивах), хоча от презервативи Ватикан не визнавав досить довго. Участь Ватикану в розробці ліків для репродуктивної медицини якось по-новому трактує завіт “Плодіться та розмножуйтесь”!

Наше життя дуже дивна штука. Одним людям сенс життя дає релігія. Хоча давайте відверто: ще пресвятий Дарвін сказав, що сенс нашого життя – це перемога в грі “еволюція”. І поки що саме наука допомагає деяким людям продовжувати свій рід і передавати гени. Думаю, наука зможе стати новою релігією. Принаймні благословіння Папи і блаженної Марії Склодовської-Кюрі ми на це маємо!)

Genetic engineering of human FSH (Gonal-F) Human Reproduction Update 1996, Vol. 2, No. 2 pp. 172–191

Palagiano, A., Nesti, E., & Pace, L. (2004). FSH: urinary and recombinant. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 115, S30–S33. doi:10.1016/j.ejogrb.2004.01.023 

A profile of Bruno Lunenfeld, MD, FRCOG, FACOG (hon) Roberto Romero, MD, DMedSci. SEPTEMBER 2018 American Journal of Obstetrics & Gynecology