În laboratoarele de natură mamă se desfășoară experimente ciudate: gemenii se absorb reciproc chiar în pântec, mama nu este mamă pentru copiii ei, iar frații se contopesc într-un singur organism pentru a supraviețui. Geneticienii au prins natura de o sută de ani, dar până în ziua de azi nu au reușit să o depășească. Deci, avem chimerism
O rezidentă a Statelor Unite, Lydia Fairchild, a fost pentru o surpriză neplăcută când, după divorț, a solicitat prestații sociale. Soțul ei a trebuit să confirme paternitatea prin analiza ADN - iar cea din urmă a arătat că Lydia nu era mama a doi copii obișnuiți (și în același timp al treilea, cu care era însărcinată în acel moment). La început, s-a sugerat că cauza a fost un transplant de țesut sau transfuzie de sânge, dar nici femeia și nici copiii nu au fost expuși.
Statul a intentat un proces de fraudă. Avocatul doamnei Fairchild a salvat situația - a furnizat instanței un articol din New England Journal of Medicine:
Karen Keegan, în vârstă de 52 de ani, a necesitat un transplant de rinichi. Trei dintre fiii ei au fost de acord să fie donatori, dar analiza genetică a arătat că doi dintre ei nu sunt rude ale mamei lor! Studiile au stabilit o mulțime de fapte interesante: în special, s-a dovedit că Karen avea o soră geamănă, care la faza timpurie a dezvoltării embrionare s-a contopit cu embrionul supraviețuitor. Profesorul din Boston s-a dovedit a fi o himeră - o creatură în a cărui țesuturi de corp cu diferite seturi de gene sunt prezente, fără a interfera între ele.
În precedentul cu doamna Fairchild, totul s-a dovedit și mai complicat - ADN-ul copiilor Lydiei s-a dovedit doar înrudire cu bunica lor, mama doamnei Fairchild. A fost posibil să-și dea seama doar datorită analizei părului, iar părul de pe capul femeii și pubis conținea diferite materiale genetice. Doamna Fairchild a ieșit uscată, iar povestea ei din 2006 a fost dedicată programului „Gemenul meu în mine”.
Aproximativ patruzeci de cazuri de himerism au fost înregistrate oficial, dar sunt de fapt multe altele. Cu o probabilitate ridicată, faimosul maniac Chikatilo, a cărui grupă de sânge și datele spermatozoizilor nu se potriveau, era o himeră. Uneori, chimerismul apare accidental în timpul încercărilor de fertilizare in vitro sau de inseminare artificială: oamenii de știință din Germania au descris un pacient la care 99% dintre celulele din corp conțineau cromozomul feminin XX și 1% - mascul, XY. După cum s-a dovedit, fratele ei geamăn a murit la naștere, dar celulele sale au trăit în corpul surorii sale.
Și acestea sunt doar cazuri raportate comunității medicale generale.
Video promotional:
Labe, aripi și coadă
Termenul „himeră” este preluat din mitologia greacă - este un monstru „compozit” cu corpul unei capre, capul unui leu, coada unui șarpe etc. A fost generat de monștri urâți - o jumătate de femeie-jumătate de șarpe Echidna și gigantul Typhon, dar, potrivit uneia dintre versiuni, a fost ucis de Bellerophon. În biologie, o himeră, după cum sa menționat deja, este o creatură cu material genetic eterogen care coexistă într-un singur organism. Termenul a fost introdus pentru prima oară în 1907 de botanistul german Hans Winkler, care a numit plantele obținute ca urmare a umbrelei de noapte grefată pe o himeră cu tulpini de tomate. Un alt botanist, Erwin Baur, a explicat natura fenomenului. Și primul animal „compus” a fost construit în 1984 - un „mozaic” artificial al unei oi și al unei capre, al unui pui de patru părinți, unele dintre celulele cărora conțineau genomul oilor, iar unele - capra.
Chimerismul la plante este rezultatul mutațiilor naturale sau grefe, atunci când o ramură a unei plante dintr-o specie este adăugată la trunchiul altei. Experimentele lui Luther Burbank cu celebrul Russet Burbank, o varietate de cartofi care acum reprezintă până la 50% din cultura de cartofi din Statele Unite ale Americii, prune fără semințe și gutui parfumat de ananas au fost în mare parte crearea Frankenstein în lumea plantelor.
Celebrul Michurin a procedat la fel, care a studiat amănunțit modul în care portaltoiul (o plantă tânără pe care este plantată altcineva tăiat) afectează randamentul, viabilitatea și alte proprietăți ale scionului. Reacția „grefă versus gazdă”, datorită căreia transplanturile de organe la om și animale sunt atât de periculoase, este în general neobișnuit pentru plante. Singura dificultate este că, de regulă, himerele verzi nu-și transmit calitățile prin moștenire, trebuie să fie propagate vegetativ.
Chimerismul la mamifere poate rezulta din mai multe procese, atât naturale cât și artificiale. Primul este așa-numitul chimerism tetragametic, când două ouă se unesc, fiecare dintre acestea fiind fertilizată cu spermă proprie sau două embrioni în fazele incipiente ale dezvoltării, ca urmare a faptului că diferite organe sau celule ale unui astfel de organism conțin un set de cromozomi diferiți. Poveștile „gemenilor înghițiți” sunt un exemplu tipic de astfel de himerism.
Al doilea este microchimerismul … Celulele bebelușului pot intra în sistemul circulator al mamei și se pot rădăcina în țesuturile ei (microchimerism fetal). De exemplu, celulele imune ale fătului pot (cel puțin timp de câțiva ani) vindeca mama artritei reumatoide, ajută la refacerea mușchiului cardiac după dezvoltarea insuficienței cardiace în timpul sarcinii sau poate crește rezistența mamei la cancer. În schimb, celulele mamei trec de bariera placentară la făt (microchimerismul matern). Nu fără ajutorul lui, sistemul imunității înnăscute este format: sistemul imunitar al fătului este „instruit” să reziste bolilor, la care mama a dezvoltat imunitatea. Partea flip a acestei monede este că un copil din pântece poate deveni victimă a propriilor boli. În special, o astfel de boală autoimună,ca și lupusul neonatal, apare adesea la copiii ale căror mame au lupus eritematos sistemic.
A treia variantă a chimerismului natural este „gemenii”, când datorită fuziunii vaselor de sânge, gemenii heterozigoti își transferă celulele între ele (nu cu aceleași celule, ca în cele homozigote, dar cu seturi de gene diferite, ca la frați). Astfel, pacientul menționat mai sus din Germania a devenit o himeră.
Următoarea variantă a chimerismului este post-transplant, când, după o transfuzie de sânge sau un transplant de organe, celulele corpului uman coexistă cu celulele donatorului. Este foarte rar, dar se întâmplă ca celulele donatorului să fie complet „încorporate” în corpul destinatarului - de exemplu, în urmă cu câțiva ani, după un transplant de ficat, grupul de sânge al unei fete australiene s-a schimbat pentru totdeauna.
Ultima opțiune este un transplant de măduvă, în care medicii depun toate eforturile pentru a face o himeră în afara pacientului și a face ca celulele transplantate să funcționeze în locul celei gazdă.
Măduva osoasă a pacientului este ucisă cu radiații și medicamente speciale, celulele hematopoietice donatoare sunt injectate în locul său și așteaptă. Dacă testele dezvăluie chimerismul donatorilor, toată lumea este fericită, procesul este în desfășurare, iar dacă reușim să facem față respingerii transplantului, există șanse de recuperare. Dar revenirea celulelor „native” înseamnă o recidivă rapidă a bolii.
Chimere de laborator
Istoria embrionilor himerici a început cu gobii Dr. Ray Owen și puii Dr. Peter Brian Medawar, datorită cărora a fost dezvoltat mecanismul de chimerizare.
Vițeii și puii Owen a fost primul care a observat că în celulele gambelor celulare cu material genetic eterogen coexistă perfect în organism, iar motivul pentru aceasta este fuziunea vaselor de sânge. Și dr. Medavar a întărit mai întâi ouăle de pui cu „ferestre” tăiate, apoi a experimentat introducerea culturilor de celule de rață în embrioni de pui, apoi a început să conecteze sistemele circulatorii ale embrionilor de pui și în final a formulat termenul „toleranță imunologică” - pregătirea organismului de a accepta celulele străine. El a fost primul care a implantat embrionii de șoareci dintr-o linie pură de celule embrionice de la alta, și apoi a transplantat clapete de piele către himerele supraviețuitoare pentru a demonstra că biomaterialele transplantate păstrează proprietățile organismului lor natal și nu sunt respinse în același timp. Oamenii de știință din Chicago și Liverpool au conceput himere din lemn și șoareci domestici în laboratoare, injectând material genetic suplimentar în embrioni în stadiul de blastocist.
Șoarecii s-au dovedit a fi destul de viabili: mai activi decât șoarecii domestici, dar mai puțin activi decât șoarecii de pădure. În Rusia, himerele de pui au fost crescute cu succes - leghornii albi, cu cozi roșii.
Jucării bărbați
O altă opțiune pentru crearea de himere este introducerea ADN-ului uman în oul unui animal. Materialul genetic al hibrizilor - hibrizi celulari - este aproape complet uman, primesc doar ADN mitocondrial de la animal. Adevărat, încercările de a aduce embrioni hibrizi la nașterea himerelor la nivelul modern al științei sunt sortite eșecului; în afară de aceasta, clonarea umană și, în plus, crearea de himere pentru animale umane sunt legal interzise în toate țările dezvoltate. Și nu are niciun rost în experimente atât de complexe. Câteva zeci de embrioni hibridi, creați în scopuri pur de cercetare, au fost distruși la câteva zile după începerea divizării ouălor.
Medici și homunculi
Au fost necesari oamenilor de știință aproximativ douăzeci de ani (de la prima operație de succes a Dr. Thomas) pentru a învăța cum să selecteze donatorii și beneficiarii care sunt compatibili cu antigenele leucocitelor umane - proteine, nepotrivirea cărora declanșează o cascadă de reacții moleculare care duce la respingerea transplantului și să combată respingerea cu ajutorul medicamentelor. suprimarea imunității. Până în 1990, au fost efectuate aproximativ 4.000 de transplanturi de măduvă - mai puține decât în zilele noastre într-un an. Acum, rata de supraviețuire de cinci ani (de fapt - recuperare) pentru leucemia acută este de 65%. În consecință, a fost posibil să se observe efectele neașteptate ale himerismului.
Atât medicii, cât și rudele pacienților au fost mult timp pregătiți pentru faptul că, după transplant, grupa sanguină, factorul Rh și structura părului se pot schimba - dar aceasta nu este în niciun caz toate.
Faptul că un transplant de măduvă poate vindeca chiar SIDA este o descoperire accidentală, norocul medicilor germani. Se știe că aproximativ 1% dintre europeni sunt rezistenți la HIV. Un american în vârstă de 42 de ani, cu limfom și SIDA, a suferit un transplant de măduvă pentru a trata una dintre bolile sale. Și, în mod neașteptat, pentru toată lumea (inclusiv medicii) a fost vindecat de amândoi - donatorul său s-a dovedit a fi un purtător al unei mutații care oferă rezistență la virus și l-a transferat destinatarului împreună cu măduva osoasă.
Know-how-ul secolului XXI - evoluții în terapia cu celule intrauterine. Celulele stem din sânge sunt injectate într-un făt care suferă de imunodeficiență, talasemie, granulocitoză - și, teoretic, copilul ar trebui să se nască sănătos. În practică, a fost posibil să se obțină un efect doar la fături cu imunodeficiență, în toate celelalte cazuri, chiar și cu chimerism minim, boala nu s-a redus. Experimentele asupra terapiei complexe se desfășoară activ pe animale: mai întâi imunitatea fătului este oprită, apoi transplantul este efectuat. Dar experimentele pe oameni sunt încă departe.
Chimerismul în bine
Medicina a pus posibilitățile chimerismului în slujba sa chiar înainte ca acest fenomen să fie studiat în întregul său. În 1940, prima încercare a fost făcută pentru a transplanta măduva osoasă a fratelui său la un pacient cu anemie aplastică. În 1958, șase fizicieni iugoslavi răniți într-un accident la o centrală nucleară au fost tratați cu un transplant de măduvă la Paris, cinci dintre ei au supraviețuit. În 1957, în Statele Unite, dr. Edward Thomas a reușit (după iradierea totală a corpului) să obțină grefarea la doi copii cu leucemie. Copiii au murit curând, iar 10 ani mai târziu, din 417 transplanturi efectuate de Thomas, doar trei au avut succes. În 1968, a fost efectuat un transplant complet de succes: un copil cu imunodeficiență severă a fost injectat cu măduva osoasă a fratelui său. Pacientul s-a recuperatdevenind o himeră - în loc de propriile lor celule, sângele din corp producea „fratele”. Și Edward Thomas în 1990 a primit premiul Nobel pentru medicină.
„Mecanica populară # 2 2012”
