I laboratoriene for morens natur foregår underlige eksperimenter: tvillinger absorberer hverandre rett i livmoren, moren er ikke mor for barna sine, og søsken smelter sammen til en enkelt organisme for å overleve. Genetikere har fanget opp naturen i hundre år, men frem til i dag har de ikke klart å overgå den. Så vi har kimerisme
En innbygger i USA, Lydia Fairchild, var i en ubehagelig overraskelse da hun etter skilsmissen søkte om sosiale ytelser. Mannen hennes måtte bekrefte farskap ved DNA-analyse - og sistnevnte viste at det var Lydia som ikke var mor til to vanlige barn (og samtidig den tredje, som hun var gravid med den gangen). Først ble det antydet at årsaken var en vevstransplantasjon eller blodoverføring, men verken kvinnen eller barna ble utsatt.
Staten har anlagt søksmål. Fru Fairchilds advokat reddet situasjonen - han ga retten en artikkel fra New England Journal of Medicine:
52 år gamle Boston-lærer Karen Keegan krevde en nyretransplantasjon. Tre av sønnene hennes gikk med på å være givere, men genetisk analyse viste at to av dem ikke er slektninger til sin egen mor! Studier har etablert mange interessante fakta: spesielt viste det seg at Karen hadde en tvillingsøster, som i den tidlige fasen av embryonal utvikling fusjonerte med det overlevende embryoet. Boston-læreren viste seg å være en chimera - en skapning der kroppsvev med forskjellige sett med gener er til stede, uten å forstyrre hverandre.
I presedensen med Fru Fairchild viste det seg å være enda mer komplisert - DNA fra Lydias barn viste bare et forhold til bestemoren deres, fru Fairchilds mor. Det var mulig å finne ut av det bare takket være analysen av hår, og håret på kvinnens hode og pubis inneholdt forskjellig genetisk materiale. Fru Fairchild kom tørr ut, og historien hennes i 2006 ble viet til programmet "My twin in me".
Omtrent førti tilfeller av kimerisme er offisielt registrert, men faktisk er det mange flere. Med stor sannsynlighet var den berømte galskapen Chikatilo, hvis blodgruppe og sæddata ikke stemte overens, en chimera. Noen ganger dukker det opp tilfeldigvis chimerisme under forsøk på in vitro-befruktning eller kunstig befruktning: Forskere fra Tyskland beskrev en pasient der 99% av cellene i kroppen inneholdt det kvinnelige kromosomsettet XX og 1% - hann, XY. Det viste seg at hennes tvillingbror døde ved fødselen, men cellene hans bodde i søsterens kropp.
Og dette er bare tilfeller rapportert til det generelle medisinske samfunnet.
Salgsfremmende video:
Poter, vinger og hale
Begrepet "chimera" er hentet fra gresk mytologi - det er et "sammensatt" monster med kroppen av en geit, hodet til en løve, en slanges hale, etc. Den er generert av stygge monstre - en halv kvinne, en halv slange Echidna og den gigantiske Typhon, men drept, ifølge en av versjonene, av en helt Bellerophon. I biologi er en kimær, som allerede nevnt, en skapning med heterogent genetisk materiale som sameksisterer i en organisme. Den første termen ble introdusert i 1907 av den tyske botanikeren Hans Winkler, som kalte plantene som ble oppnådd som et resultat av poding av nattskjerm på en tomatstilkskimærer. En annen botaniker, Erwin Baur, forklarte fenomenets natur. Og det første "sammensatte" dyret ble konstruert i 1984 - en kunstig "mosaikk" av en sau og en geit, en kubbe med fire foreldre, hvorav noen celler inneholdt sauens genom, og noen - geiten.
Chimerisme i planter er et resultat av naturlige mutasjoner eller transplantater, når en gren av en plante av en art legges til stammen til en annen. Luther Burbanks eksperimenter med den berømte Russet Burbank, en potetsort som nå utgjør opptil 50% av potetavlingen i USA, frøfrie plommer og ananasduftende kvede var stort sett opprettelsen av Frankenstein i planteverdenen.
Den berømte Michurin gjorde det samme, som grundig studerte hvordan grunnstammen (en ung plante som en annens skjæring er plantet på) påvirker utbyttet, levedyktigheten og andre egenskaper til spion. Reaksjonen "transplantat versus vert", som organtransplantasjoner hos mennesker og dyr er så farlig, er generelt uvanlig for planter. Den eneste vanskeligheten er at grønne kimærer som regel ikke viderefører sine egenskaper ved arv, de må forplantes vegetativt.
Chimerisme hos pattedyr kan være resultatet av flere prosesser, både naturlige og kunstige. Den første er den såkalte tetragametiske kimerismen, når to egg smelter sammen, som hver er befruktet med sin egen sæd, eller to embryoer i tidlige stadier av utviklingen, som et resultat av hvilke forskjellige organer eller celler i en slik organisme inneholder et annet kromosomsett. Historiene om "svelget tvilling" er et typisk eksempel på slik kimerisme.
Det andre er mikrochimerisme … Babyens celler kan komme inn i mors sirkulasjonssystem og slå rot i vevet hennes (fosterets mikrokimerisme). For eksempel kan fosterimmunceller (minst i flere år) kurere moren til revmatoid artritt, bidra til å gjenopprette hjertemuskelen etter hjertesvikt under graviditet, eller øke morens motstand mot kreft. Motsatt krysser morens celler placentabarrieren for fosteret (mors mikrokimerisme). Ikke uten hans hjelp dannes systemet med medfødt immunitet: immunforsvaret til fosteret er "trent" for å motstå sykdommer, som moren har utviklet immunitet til. Baksiden av denne mynten er at et barn i livmoren kan bli et offer for sine egne sykdommer. Spesielt en slik autoimmun sykdom,som nyfødt lupus, forekommer ofte hos barn hvis mødre har systemisk lupus erythematosus.
Den tredje varianten av naturlig kimerisme er "tvilling", når heterozygote tvillinger på grunn av fusjon av blodkar overfører cellene sine til hverandre (ikke med de samme cellene, som i homozygote, men med forskjellige gensett, som hos søsken). Slik ble den ovennevnte pasienten fra Tyskland en chimera.
Den neste varianten av kimærisme er etter transplantasjon, når menneskekroppens egne celler sameksisterer med donorcellene etter en blodoverføring eller organtransplantasjon. Det er veldig sjelden, men det hender at donorcellene er fullstendig "innlemmet" i mottakerens kropp - for eksempel for noen år siden, etter en levertransplantasjon, endret en australsk jentes blodgruppe seg for alltid.
Det siste alternativet er benmargstransplantasjon, der leger gjør alt for å gjøre en chimera ut av pasienten og få de transplanterte cellene til å fungere i stedet for verten.
Pasientens egen benmarg blir drept med stråling og spesielle medikamenter, donatorhematopoietiske celler blir injisert på sin plass og venter. Hvis testene avdekker donor-kimerisme, er alle fornøyde, prosessen er i gang, og hvis vi klarer å takle avslaget til transplantasjonen, er det en sjanse for bedring. Men retur av "innfødte" celler betyr et raskt tilbakefall av sykdommen.
Laboratoriekimerer
Historien til kimæriske embryoer begynte med gobiene til Dr. Ray Owen og kyllingene til Dr. Peter Brian Medawar, takket være hvilken mekanismen for chimerisering ble utviklet.
Kalver og kyllinger Owen var de første som la merke til at celler i tvillingkalver sameksisterer perfekt i kroppen, og grunnen til dette er fusjon av blodkar. Og Dr. Medawar skjøte først kyllingegg med sagede "vinduer", eksperimenterte deretter med å introdusere andecellkulturer i kyllingembryoer, begynte deretter å koble sirkulasjonssystemene til kyllingembryoer, og formulerte til slutt uttrykket "immunologisk toleranse" - kroppens beredskap til å akseptere fremmede celler. Han var den første som implanterte embryoene fra mus med en ren linje med embryonale celler fra en annen, og deretter transplanterte hudklaffer til de overlevende kimærene for å demonstrere at de transplanterte biomaterialene beholder egenskapene til deres opprinnelige organisme og ikke blir avvist på samme tid. Forskere i Chicago og Liverpool har konstruert kimærer av tre og husmus i laboratorier og injisert ytterligere genetisk materiale i embryoer på blastocyststadiet.
Musene viste seg å være ganske levedyktige: mer aktive enn husmus, men mindre aktive enn skogmus. I Russland ble hønseskimærene lykket opp - hvite benhorn med røde Rhodeland-haler.
Leketøy menn
Et annet alternativ for å lage kimærer er introduksjonen av humant DNA i et dyrs egg. Det genetiske materialet til cybrider - cellehybrider - er nesten helt menneskelig, de mottar bare mitokondrielt DNA fra dyret. Riktignok er forsøk på å bringe hybridembryoer til fødselen av kimærer på det moderne vitenskapsnivået dømt til å mislykkes; dessuten er kloning av mennesker og dessuten oppretting av mennesker-dyr-kimærer lovlig forbudt i alle utviklede land. Og det er ikke noe poeng i slike komplekse eksperimenter. Flere dusin cybridembryoer, opprettet for rent forskningsformål, ble ødelagt noen dager etter starten av eggdelingen.
Leger og homunculi
Det tok forskere omtrent tjue år (siden den første vellykkede operasjonen av Dr. Thomas) for å lære å velge donorer og mottakere som er kompatible med humane leukocyttantigener - proteiner, hvis misforhold utløser en kaskade av molekylære reaksjoner som fører til avstøting av transplantasjoner og for å bekjempe avvisning ved hjelp av medikamenter. undertrykke immunitet. I 1990 hadde rundt 4.000 benmargstransplantasjoner blitt utført - færre enn i dag ble utført på et år. Nå er den fem år lange overlevelsesraten (faktisk - utvinning) for akutt leukemi 65%. Følgelig ble det mulig å observere de uventede effektene av kimærisme.
Både leger og pårørende til pasienter har lenge vært klare for at blodgruppen, Rh-faktor og hårstruktur etter transplantasjon kan endre seg - men dette er på ingen måte alt.
At en benmargstransplantasjon til og med kan kurere AIDS er et tilfeldig funn, lykken til tyske leger. Det er kjent at omtrent 1% av europeere er resistente mot HIV. En 42 år gammel amerikaner, med både lymfom og AIDS, gjennomgikk en beinmargstransplantasjon for å behandle en av sykdommene hans. Og uventet for alle (inkludert leger) ble han helbredet av begge deler - giveren hans viste seg å være en bærer av en mutasjon som gir motstand mot viruset, og overførte det til mottakeren sammen med benmargen.
Kunnskap om det XXI århundre - utviklingen innen intrauterin celleterapi. Stamceller i blodet blir injisert i et foster som lider av immunsvikt, thalassemia, granulocytose - og teoretisk sett bør barnet fødes sunt. I praksis var det mulig å oppnå en effekt bare hos fostre med immunsvikt; i alle andre tilfeller, selv med minimal kimerisme, gikk ikke sykdommen tilbake. Eksperimenter med kompleks terapi blir aktivt utført på dyr: først slås fosterets immunitet av, og deretter gjennomføres transplantasjonen. Men forsøk på mennesker er fremdeles langt borte.
Chimerisme for godt
Medisin satte mulighetene for kimerisme til tjeneste selv før dette fenomenet ble studert i sin helhet. I 1940 ble det første forsøket på å transplantere brorens benmarg til en pasient med aplastisk anemi. I 1958 ble seks jugoslaviske fysikere som ble skadet i en ulykke ved et kjernekraftverk behandlet med en beinmargstransplantasjon i Paris, fem av dem overlevde. I 1957, i USA, lyktes Dr. Edward Thomas (etter total kroppsbestråling) å oppnå grafting av graft hos to barn med leukemi. Barna døde snart, og 10 år senere, av 417 transplantasjoner utført av Thomas, var bare tre vellykkede. I 1968 ble en fullstendig vellykket transplantasjon utført: et barn med alvorlig immunsvikt ble injisert med benmargen til broren. Pasienten kom segå bli en chimera - i stedet for sine egne celler produserte blodet i kroppen "broderlige" celler. Og Edward Thomas i 1990 mottok Nobelprisen i medisin.
"Populær mekanikk # 2 2012"
