I laboratorierna i moderens natur sker konstiga experiment: tvillingar absorberar varandra rätt i livmodern, modern är inte en mor till sina barn och syskon smälter samman till en enda organisme för att överleva. Genetiker har fångat in naturen i hundra år, men hittills har de inte kunnat överträffa den. Så vi har chimerism
En bosatt i USA, Lydia Fairchild, var i en obehaglig överraskning när hon efter sin skilsmässa ansökte om sociala förmåner. Hennes man var tvungen att bekräfta faderskap genom DNA-analys - och den senare visade att det var Lydia som inte var mor till två vanliga barn (och samtidigt den tredje, med vilken hon var gravid vid den tiden). Först föreslogs att orsaken var en vävnadstransplantation eller blodtransfusion, men varken kvinnan eller barnen exponerades.
Staten har anfört en bedrägeriäring. Fru Fairchilds advokat räddade situationen - han gav domstolen en artikel från New England Journal of Medicine:
52-åriga Boston-lärare Karen Keegan krävde en njurtransplantation. Tre av hennes söner gick med på att vara givare, men genetisk analys visade att två av dem inte är släktingar till sin egen mor! Studier har visat många intressanta fakta: i synnerhet visade det sig att Karen hade en tvillingsyster, som i den tidiga fasen av den embryonala utvecklingen fusionerade med det överlevande embryot. Boston-läraren visade sig vara en chimera - en varelse vars kroppsvävnader med olika uppsättningar av gener finns närvarande utan att störa varandra.
I prejudikatet med Mrs Fairchild, visade sig allt vara ännu mer komplicerat - DNA från Lydias barn visade sig bara släktskap med deras mormor, fru Fairchilds mamma. Det var möjligt att ta reda på det bara tack vare analysen av håret, och håret på kvinnans huvud och pubis innehöll olika genetiska material. Fru Fairchild kom ut torr, och hennes historia 2006 ägnades åt programmet "Min tvilling i mig".
Cirka fyrtio fall av chimerism har officiellt registrerats, men det finns faktiskt många fler. Med stor sannolikhet var den berömda galna Chikatilo, som inte matchade data om blodtyp och spermier, en chimera. Ibland dyker chimerism av misstag upp under försök till in vitro-befruktning eller artificiell insemination: forskare från Tyskland beskrev en patient där 99% av cellerna i kroppen innehöll den kvinnliga kromosomsatsen XX och 1% - manlig, XY. Som det visade sig dog hennes tvillingbror vid födseln, men hans celler bodde i hans systers kropp.
Och det här är bara fall som rapporteras till det allmänna medicinska samfundet.
Kampanjvideo:
Tassar, vingar och svans
Termen "chimera" är hämtad från grekisk mytologi - det är ett "sammansatt" monster med en getkropp, en lejonhuvud, en orms svans, etc. Den genereras av fula monster - en halvkvinna, halvsnaken Echidna och den jätte Typhon, men dödades, enligt en av versionerna, av en hjälte Bellerophon. I biologin är en chimera, som redan nämnts, en varelse med heterogent genetiskt material som samexisterar i en organisme. Begreppet introducerades första gången 1907 av den tyska botanikern Hans Winkler, som kallade de växter som erhållits som ett resultat av ympning av nattskydd på en tomatstjälkimärer. En annan botaniker, Erwin Baur, förklarade fenomenets natur. Och det första "sammansatta" djuret konstruerades 1984 - en konstgjord "mosaik" av ett får och en get, en unge med fyra föräldrar, av vilka några celler innehöll fårens genom och en del - geten.
Chimerism i växter är resultatet av naturliga mutationer eller transplantat, när en gren av en växt av en art läggs till stammen till en annan. Luther Burbanks experiment med den berömda Russet Burbank, en potatisvariant som nu står för upp till 50% av potatisskörden i USA, fröfria plommon och ananasduftande kvitten var mestadels skapandet av Frankenstein i växtvärlden.
Den berömda Michurin gjorde detsamma, som grundligt studerade hur rotstocken (en ung växt som någon annans skärning planteras på) påverkar lönets utbyte, livskraft och andra egenskaper. Reaktionen "transplantat mot värd", på grund av vilken organtransplantationer hos människor och djur är så farliga, är i allmänhet ovanligt för växter. Den enda svårigheten är att gröna chimärer som regel inte överför sina egenskaper genom arv, de måste spridas vegetativt.
Chimerism hos däggdjur kan vara resultatet av flera processer, både naturliga och konstgjorda. Den första är den så kallade tetragametiska chimerismen, när två ägg smälter samman, var och en befruktas med sitt eget spermier, eller två embryon i de tidiga utvecklingsstadierna, som ett resultat av vilka olika organ eller celler i en sådan organisme innehåller en annan kromosomuppsättning. "Svällande tvilling" -historierna är ett typiskt exempel på sådan chimerism.
Den andra är mikrochimerism … Barnets celler kan komma in i moders cirkulationssystem och slå rot i sina vävnader (fetalt mikrochimerism). Till exempel kan fostrets immunceller (åtminstone under flera år) bota modern till reumatoid artrit, hjälpa till att återställa hjärtmuskeln efter att hjärtsvikt utvecklats under graviditeten eller öka moderns resistens mot cancer. Omvänt korsar moderns celler placentabarriären för fostret (maternär mikrochimerism). Inte utan hans hjälp bildas det medfödda immunsystemet: fostrets immunsystem "tränas" för att motstå sjukdomar, som modern har utvecklat immunitet mot. Baksidan av detta mynt är att ett barn i livmodern kan bli ett offer för sina egna sjukdomar. I synnerhet en sådan autoimmun sjukdom,som nyfödda lupus, förekommer ofta hos barn vars mödrar har systemisk lupus erythematosus.
Den tredje varianten av naturlig chimerism är "tvilling", när heterozygota tvillingar på grund av fusionen av blodkärl överför sina celler till varandra (inte med samma celler, som i homozygota, men med olika genuppsättningar, som hos syskon). Så här blev den ovannämnda patienten från Tyskland en chimera.
Nästa variant av chimerism är efter transplantation, när människokroppens egna celler efter en blodtransfusion eller organtransplantation samexisterar med givarens celler. Det är mycket sällsynt, men det händer att givarcellerna helt "införlivas" i mottagarens kropp - till exempel för några år sedan, efter en levertransplantation, förändrades en australisk flickas blodgrupp för alltid.
Det sista alternativet är en benmärgstransplantation, där läkare gör allt för att göra en chimera ur patienten och få de transplanterade cellerna att fungera istället för värdens.
Patientens egen benmärg dödas med strålning och specialläkemedel, givars hematopoietiska celler injiceras på sin plats och väntar. Om testen avslöjar givarkimerism, är alla nöjda, processen pågår och om vi lyckas hantera avstötningen av transplantationen finns det en chans att återhämta sig. Men återkomsten av "infödda" celler innebär ett snabbt återfall av sjukdomen.
Laboratoriekimärer
Historik för kimära embryon började med gobies av Dr. Ray Owen och kycklingar av Dr. Peter Brian Medawar, tack vare vilken mekanismen för chimerisering utvecklades.
Kalvar och kycklingar Owen var de första som märkte att celler i tvillingkalvar samexisterar perfekt i kroppen, och orsaken till detta är fusionen av blodkärl. Och Dr. Medawar skarvade först kycklingägg med sågade "fönster", experimenterade sedan med att införa anka cellkulturer i kycklingembryon, började sedan ansluta cirkulationssystemen för kycklingembryon och formulerade slutligen termen "immunologisk tolerans" - kroppens beredskap att acceptera främmande celler. Han var den första som implanterade embryon från möss med en ren linje av embryonceller från en annan och transplanterade sedan hudflikar till de överlevande chimärerna för att demonstrera att de transplanterade biomaterialen behåller egenskaperna hos deras infödda organismer och inte avvisas samtidigt. Forskare i Chicago och Liverpool har konstruerat chimärer av trä och hushållsmöss i laboratorier och injicerat ytterligare genetiskt material i embryon i blastocyststadiet.
Mössen visade sig vara ganska livskraftiga: mer aktiva än husmöss, men mindre aktiva än skogsmöss. I Ryssland höjdes kycklingchimärer framgångsrikt - vita benhorn med röda rodel svansar.
Leksaksmän
Ett annat alternativ för att skapa chimärer är införandet av mänskligt DNA i ett djurägg. Det genetiska materialet hos cybrider - cellhybrider - är nästan helt mänskligt, de får endast mitokondriell DNA från djuret. Det är riktigt att försök att föra hybridembryon till födelsen av chimärer på modern vetenskaplig nivå är dömda till misslyckande; dessutom är mänsklig kloning och dessutom skapandet av människor-djurchimärer lagligt förbjudna i alla utvecklade länder. Och det finns ingen mening i sådana komplexa experiment. Flera dussin cybridembryon, skapade för rent forskningsändamål, förstördes några dagar efter starten av äggdelningen.
Läkare och homunculi
Det tog forskare ungefär tjugo år (sedan den första framgångsrika operationen av Dr. Thomas) för att lära sig att välja donatorer och mottagare som är kompatibla med humana leukocytantigener - proteiner, vars missanpassning utlöser en kaskad av molekylreaktioner som leder till avstötning av transplantat och för att bekämpa avstötning med hjälp av läkemedel. undertrycka immunitet. År 1990 utfördes cirka 4 000 benmärgstransplantationer - färre än idag utfördes på ett år. Nu är den femåriga överlevnadsgraden (i själva verket - återhämtning) för akut leukemi 65%. Följaktligen blev det möjligt att observera de oväntade effekterna av chimerism.
Både läkare och anhöriga till patienter har länge varit redo för det faktum att efter transplantation kan blodgruppen, Rh-faktor och hårstruktur förändras - men det är inte alls.
Det faktum att en benmärgstransplantation till och med kan bota aids är en oavsiktlig upptäckt, tyska läkares tur. Det är känt att cirka 1% av européerna är resistenta mot HIV. En 42-årig amerikan, med både lymfom och AIDS, genomgick en benmärgstransplantation för att behandla en av hans sjukdomar. Och oväntat för alla (inklusive läkare) botades han av båda - hans givare visade sig vara en bärare av en mutation som ger motstånd mot viruset och överförde det till mottagaren tillsammans med benmärgen.
Kunskap om XXI-talet - utvecklingen inom intrauterin cellterapi. Stamceller i blod injiceras i ett foster som lider av immunbrist, talassemi, granulocytos - och teoretiskt bör barnet föds friskt. I praktiken var det möjligt att uppnå en effekt endast hos foster med immunbrist; i alla andra fall, även med minimal chimerism, sjönk inte sjukdomen. Experiment på komplex terapi genomförs aktivt på djur: först stängs fosterets immunitet av och sedan genomförs transplantationen. Men experiment på människor är fortfarande långt borta.
Chimerism för gott
Medicin ställde chimerismens möjligheter till sin tjänst redan innan detta fenomen studerades i sin helhet. 1940 gjordes det första försöket att transplantera sin brors benmärg till en patient med aplastisk anemi. 1958 behandlades sex jugoslaviska fysiker som skadades i en olycka vid ett kärnkraftverk med en benmärgstransplantation i Paris, fem överlevde. 1957, i USA, lyckades Dr. Edward Thomas (efter total kroppsbestrålning) uppnå grafting av graft hos två barn med leukemi. Barnen dog snart, och 10 år senare, av 417 transplantationer som utfördes av Thomas, var bara tre framgångsrika. 1968 genomfördes en helt framgångsrik transplantation: ett barn med allvarlig immunbrist injicerades med benmärgen från sin bror. Patienten återhämtade sigatt bli en chimera - istället för sina egna celler, producerade blodet i kroppen "broderliga". Och Edward Thomas fick 1990 Nobelpriset i medicin.
"Populär mekanik # 2 2012"
