В лабораториите на майчината природа се провеждат странни експерименти: близнаците се абсорбират взаимно право в утробата, майката не е майка на децата си и братя и сестри се сливат в един организъм, за да оцелеят. Генетиците наваксват природата от сто години, но до ден днешен не са успели да я надминат. И така, имаме химеризъм
Жителка на САЩ Лидия Феърчайлд беше за неприятна изненада, когато след развода си тя поиска социални помощи. Съпругът й трябваше да потвърди бащинството чрез ДНК анализ - и последният показа, че именно Лидия не е майка на две общи деца (и в същото време третото, с което беше бременна по това време). Отначало се предполагаше, че причината е тъканна трансплантация или кръвопреливане, но нито жената, нито децата са били изложени.
Държавата заведе дело за измама. Адвокатът на г-жа Феърчайлд спаси ситуацията - той предостави на съда статия от New England Journal of Medicine:
52-годишната учителка от Бостън Карън Кийгън се нуждаеше от бъбречна трансплантация. Трима от синовете й се съгласиха да бъдат донори, но генетичният анализ показа, че двама от тях не са роднини на собствената им майка! Проучванията са установили много интересни факти: по-специално се оказа, че Карън има сестра близначка, която в ранната фаза на ембрионалното развитие се сля с оцелялия ембрион. Учителят от Бостън се оказа химера - същество, в чиито телесни тъкани с различни набори гени присъстват, без да се намесват помежду си.
В прецедента с г-жа Феърчайлд всичко се оказа още по-сложно - ДНК на децата на Лидия доказа само връзка с баба им, майката на госпожа Феърчайлд. Това беше възможно да се разбере само благодарение на анализа на косата, а косата по главата и пубиса на жената съдържаше различен генетичен материал. Госпожа Феърчайл излезе суха, а нейната история през 2006 г. беше посветена на програмата „Моят близнак в мен“.
Официално са регистрирани около четиридесет случая на химеризъм, но всъщност има много повече. С голяма вероятност известният маниак Чикатило, чиято кръвна група и данни за спермата не съвпадат, беше химера. Понякога химеризмът случайно се появява по време на опити за оплождане ин витро или изкуствено осеменяване: учени от Германия описват пациент, при който 99% от клетките в тялото съдържат женска хромозома набор XX и 1% мъжка, XY. Както се оказа, брат й близнак почина при раждането, но клетките му живееха в тялото на сестра му.
И това са само случаи, докладвани на общата медицинска общност.
Промоционално видео:
Лапи, крила и опашка
Терминът „химера“е взет от гръцката митология - това е „съставно“чудовище с тялото на коза, главата на лъв, опашка на змия и пр. Тя се генерира от грозни чудовища - половин жена, полузмия Ехидна и гигантския Тифон, но убит, според една от версиите, от герой Bellerophon. В биологията химера, както вече беше споменато, е създание с хетерогенен генетичен материал, който съжителства в един организъм. Терминът е въведен за първи път през 1907 г. от немския ботаник Ханс Уинклер, който нарече растенията, получени в резултат на присаждане на нощник върху химери на доматено стъбло. Друг ботаник, Ервин Баур, обясни естеството на явлението. И първото „сложно“животно е конструирано през 1984 г. - изкуствена „мозайка“от овца и коза, кубче от четирима родители, някои от чиито клетки съдържат генома на овцете, а някои - козелките.
Химеризмът в растенията е резултат от естествени мутации или присадки, когато клон на растение от един вид се добавя към ствола на друг. Експериментите на Лутер Бърбанк с известния Russet Burbank - сорт картофи, който сега представлява до 50% от реколтата от картофи в Съединените американски щати, безсеменните сливи и аромата на дюля с аромат на ананас са предимно създаването на Франкенщайн в растителния свят.
Същото направи и известният Мичурин, който подробно проучи как коренът (младо растение, върху което се засажда нечий друг), влияе върху добива, жизнеспособността и другите свойства на шейона. Реакцията „присадка срещу гостоприемник“, поради която трансплантациите на органи при хора и животни са толкова опасни, по принцип е необичайна за растенията. Единствената трудност е, че зелените химери, като правило, не предават качествата си по наследство, те трябва да се размножават вегетативно.
Химеризмът при бозайниците може да бъде резултат от няколко процеса, естествени и изкуствени. Първият е така нареченият тетрагаметичен химеризъм, когато две яйца се сливат заедно, всяка от които се опложда със собствена сперма, или два ембриона в начален стадий на развитие, в резултат на което различни органи или клетки на такъв организъм съдържат различен набор от хромозоми. Историите на „погълнатия близнак“са типичен пример за такъв химеризъм.
Второто е микрохимеризъм … Клетките на бебето могат да влязат в кръвоносната система на майката и да вкоренят в нейните тъкани (фетален микрохимеризъм). Например имунните клетки на плода могат (поне за няколко години) да излекуват майката от ревматоиден артрит, да помогнат за възстановяване на сърдечния мускул след развитие на сърдечна недостатъчност по време на бременност или да повишат устойчивостта на майката към рак. Обратно, клетките на майката пресичат плацентарната бариера пред плода (микрохимеризъм на майката). Не без негова помощ се формира системата на вродения имунитет: имунната система на плода е „обучена“да се съпротивлява на болести, към които майката е развила имунитет. Обратната страна на тази монета е, че дете в утробата може да стане жертва на собствените си заболявания. По-специално, такова автоимунно заболяване, т.е.като неонатален лупус, често се среща при деца, чиито майки имат системен лупус еритематозус.
Третият вариант на естествения химеризъм е „близнак“, когато поради сливането на кръвоносните съдове хетерозиготните близнаци прехвърлят клетките си помежду си (не със същите клетки, като при хомозиготни, но с различни генетични набори, като при братя и сестри). Ето как гореспоменатият пациент от Германия се превърна в химера.
Следващият вариант на химеризъм е посттрансплантация, когато след кръвопреливане или трансплантация на органи в собствените клетки на човешкото тяло съжителстват с клетките на донора. Много е рядко, но се случва клетките на донора да бъдат напълно „включени“в тялото на реципиента - например преди няколко години, след трансплантация на черен дроб, кръвната група на австралийско момиче се промени завинаги.
Последният вариант е трансплантация на костен мозък, при която лекарите полагат всички усилия да направят химера от пациента и да накарат трансплантираните клетки да работят вместо тези на домакина.
Самият костен мозък на пациента се убива с радиация и специални лекарства, на неговото място се инжектират донорски хематопоетични клетки и чакат. Ако тестовете разкрият химерност на донора, всички са доволни, процесът е в ход и ако успеем да се справим с отхвърлянето на трансплантата, има шанс за възстановяване. Но връщането на "родните" клетки означава бърз рецидив на болестта.
Лабораторни химери
Историята на химерните ембриони започва с хобитата на д-р Рей Оуен и пилетата на д-р Питър Брайън Медавар, благодарение на което е разработен механизмът на химеризация.
Телетата и пилетата Оуен бяха първите, които забелязаха, че в клетките на двойни телета с хетерогенен генетичен материал съжителстват перфектно в организма, а причината за това е сливането на кръвоносните съдове. И д-р Медауар първо сплита пилешки яйца с изрязани „прозорци“, след това експериментира с въвеждането на патешки клетъчни култури в пилешки ембриони, след това започва да свързва кръвоносните системи на пилешките ембриони и накрая формулира термина „имунологична толерантност“- готовността на тялото да приема чужди клетки. Той е първият, който имплантира ембрионите на мишки от една чиста линия от ембрионални клетки от друга, след което трансплантира кожни клапи на оцелелите химери, за да демонстрира, че трансплантираните биоматериали запазват свойствата на родния си организъм и не се отхвърлят в същото време. Учените в Чикаго и Ливърпул са проектирали химери от дърво и домашни мишки в лаборатории, инжектирайки допълнителен генетичен материал в ембриони в стадия на бластоциста.
Мишките се оказаха доста жизнеспособни: по-активни от домашните мишки, но по-малко активни от горските мишки. В Русия успешно се отглеждат пилешки химери - бели легорни с червени опашки от родоланд.
Играчки мъже
Друг вариант за създаване на химери е въвеждането на човешка ДНК в яйцето на животното. Генетичният материал на кибридите - клетъчни хибриди - е почти напълно човек, те получават само митохондриална ДНК от животното. Вярно е, че опитите за довеждане на хибридни ембриони до раждането на химери на съвременното ниво на науката са обречени на неуспех; освен това клонирането на хора и освен това създаването на химери от хора и животни са законово забранени във всички развити страни. И няма смисъл от толкова сложни експерименти. Няколко десетки кибридни ембриони, създадени за чисто изследователски цели, бяха унищожени няколко дни след началото на деленето на яйцата.
Лекари и хомункули
На учените бяха необходими около двадесет години (от първата успешна операция на д-р Томас), за да научат как да подбират донори и реципиенти, които са съвместими с човешки левкоцитни антигени - протеини, чието несъответствие задейства каскада от молекулни реакции, водещи до отхвърляне на трансплантация, и за борба с отхвърлянето с помощта на лекарства. потискане на имунитета. До 1990 г. са извършени около 4 000 трансплантации на костен мозък - по-малко от днешните, извършвани за една година. Сега петгодишната преживяемост (всъщност - възстановяване) при остра левкемия е 65%. Съответно стана възможно да се наблюдават неочакваните ефекти на химеризма.
Както лекарите, така и близките на пациентите отдавна са готови за факта, че след трансплантацията кръвната група, Rh фактор и структура на косата могат да се променят - но това в никакъв случай не е всичко.
Фактът, че трансплантацията на костен мозък дори може да излекува СПИН е случайно откритие, късметът на немските лекари. Известно е, че около 1% от европейците са резистентни на ХИВ. 42-годишен американец, както с лимфом, така и със СПИН, претърпя костномозъчна трансплантация за лечение на една от болестите си. И неочаквано за всички (включително лекарите) той беше излекуван и от двете - донорът му се оказа носител на мутация, която осигурява резистентност към вируса, и го прехвърли на реципиента заедно с костния мозък.
Ноу-хау от XXI век - развитие на вътрематочната терапия с клетки. Кръвните стволови клетки се инжектират в плода, страдащ от имунодефицит, таласемия, гранулоцитоза - и теоретично детето трябва да се роди здраво. На практика беше възможно да се постигне ефект само при плодове с имунодефицит; във всички останали случаи, дори при минимален химеризъм, болестта не отстъпи. Експерименти по сложна терапия се провеждат активно върху животни: първо имунитетът на плода се изключва, а след това се извършва трансплантацията. Но експериментите върху хора са все още далеч.
Химеризъм за добро
Медицината постави възможностите на химеризма в своя услуга още преди това явление да бъде изучено в неговата цялост. През 1940 г. е направен първият опит за трансплантация на костен мозък на брат му на пациент с апластична анемия. През 1958 г. шестима югославски физици, ранени при инцидент в атомна електроцентрала, са били лекувани с трансплантация на костен мозък в Париж, пет от тях са оцелели. През 1957 г. в Съединените щати д-р Едуард Томас успява (след общото облъчване на тялото) да постигне присаждане на присадка при две деца с левкемия. Децата скоро умират и 10 години по-късно от 417 трансплантации, извършени от Томас, само три са успешни. През 1968 г. е извършена напълно успешна трансплантация: дете с тежък имунодефицит е инжектирано в костния мозък на брат му. Пациентът се възстановипревръщайки се в химера - вместо собствените си клетки кръвта в тялото произвеждаше „братски“. И Едуард Томас през 1990 г. получи Нобелова награда за медицина.
„Популярна механика # 2 2012“