Himere. Frankenstein med nami: Himere po naravi. Človek z dvema DNK

Prebivalko ZDA Lydia Fairchild je pričakovalo neprijetno presenečenje, ko se je po ločitvi prijavila za socialne prejemke. Njen mož je moral potrditi očetovstvo z analizo DNK - in slednja je pokazala, da ravno Lydia ni mati dveh skupnih otrok (in hkrati tretji, s katerim je bila takrat noseča). Sprva je kazalo, da je bil razlog presaditev tkiva ali transfuzija krvi, vendar se niti ženska niti otroci niso opravili operacij. Država je vložila tožbo zaradi goljufije. Odvetnica gospa Fairchild je situacijo rešila - sodišču je priskrbela članek iz New England Medical Journal.

52-letna bostonska učiteljica Karen Keegan je potrebovala presaditev ledvic. Njeni trije sinovi so se strinjali, da bodo donatorji, vendar je genetska analiza pokazala, da dva nista sorodnika lastne matere! Študije so ugotovile veliko zanimivih dejstev: zlasti se je izkazalo, da je imela Karen sestro dvojčico, ki se je v zgodnji fazi embrionalnega razvoja spojila s preživelim zarodkom. Bostonski učitelj se je izkazal za himero - bitje, v telesu katerega so tkiva z različnimi nabori genov, ne da bi se med seboj motili.

V nadaljevanju z gospo Fairchild se je vse izkazalo še bolj zapleteno - DNK Lidijinih otrok je bilo dokazano le v sorodstvu z babico, mamo gospe Fairchild. To jim je uspelo ugotoviti le zahvaljujoč analizi las, lasje na ženski glavi in ​​sramnicah pa so vsebovali različen genetski material. Gospa Fairchild se je pojavila suha iz vode, njene zgodbe v letu 2006 pa so bile posvečene oddaji "Moj dvojček je v meni."

Uradno je zabeleženih približno štirideset primerov himerizma, pravzaprav jih je veliko več. Z veliko verjetnostjo je bil slavni manijak Chikatilo himera, katere podatki o krvni skupini in spermiji se niso ujemali. Včasih se himerizem slučajno pojavi pri poskusu oploditve in vitro ali umetne oploditve: znanstveniki iz Nemčije so opisali pacienta, pri katerem je 99% celic v telesu vsebovalo ženski kromosom iz XX in 1% moški, XY. Kot se je izkazalo, je njen brat dvojček umrl ob rojstvu, njegove celice pa so živele v telesu njegove sestre. In to so le primeri, o katerih so poročali splošni zdravniški skupnosti.

Tace, krila in rep

Izraz "himera" je vzeta iz grške mitologije - gre za "sestavljeno" pošast s telesom koze, glavo leva, kačji rep itd. Ustvarijo jo grde pošasti - napol ženska napol kača Echidna in velikan Typhon, vendar je po eni različici junak ubit Bellerofon. V biologiji je himera, kot je bilo že omenjeno, bitje s heterogenim genskim materialom, ki obstaja v enem organizmu. Prvi izraz je leta 1907 uvedel nemški botanik Hans Winkler, ki je rastline, pridobljene s cepljenjem nočnega senčnika na paradižnikovem steblu, imenoval himero. Drug botanik Erwin Baur je razložil naravo pojava. In prva "sestavljena" žival je bila zgrajena leta 1984 - umetni "mozaik" ovce in koze, dojenčka štirih staršev, v nekaterih celicah je ovčji genom, v nekaterih pa koza.

Himerizem v rastlinah je posledica naravnih mutacij ali cepljenj, ko veja rastline ene vrste sedi na deblu druge. Poskusi Lutherja Burbanka s slavno Russet Burbank, sorto krompirja, ki zdaj predstavlja do 50% pridelka krompirja v Združenih državah Amerike, s slivami brez semen in ananasom, so bili večinoma ustvarjanje Frankenstein rastlin. To je storil tudi slavni Michurin, ki je temeljito preučil, kako stalež (mlada rastlina, na kateri je zasajen nekdo drug pecelj) vpliva na donosnost, vitalnost in druge lastnosti drobljenja. Reakcija cepiva proti gostitelju, zaradi katere so presaditve organov pri ljudeh in živalih tako nevarne, je za rastline na splošno nenavadno. Edina težava je, da zelene himere praviloma ne podedujejo svojih lastnosti, jih je treba razmnoževati vegetativno.

Himerizem pri sesalcih je lahko posledica več procesov, naravnih in umetnih.

Prvi je tako imenovani tetragametski himerizem, ko se dve jajčniki združita skupaj, od katerih je vsako oplojeno z lastno semenčico, ali dva zarodka v zgodnjih fazah razvoja, zaradi katerih različni organi ali celice takega organizma vsebujejo drugačen kromosomski nabor. Zgodbe o "absorbiranem dvojčku" so tipičen primer takega himerizma.

Drugi je mikrohizemizem. Dojenčeve celice lahko prodrejo v materin krvožilni sistem in se ukoreninijo v njenih tkivih (mikrocelurizem ploda). Na primer, imunske celice ploda lahko (vsaj nekaj let) pozdravijo mater revmatoidnega artritisa, pomagajo obnoviti srčno mišico po srčnem popuščanju, ki se je razvila med nosečnostjo, ali povečajo materino odpornost proti raku. In obratno, materine celice prečkajo placento pregrado za plod (materinski mikrohimizem). Ni brez njegove pomoči, da se oblikuje sistem prirojene imunosti: imunski sistem ploda je "usposobljen" za upor proti boleznim, katerih imunost se je razvila pri materi. Zadevna stran tega kovanca je, da lahko otrok že v maternici postane žrtev lastnih bolezni. Zlasti avtoimunsko bolezen, kot je lupus novorojenčka, pogosto najdemo pri otrocih, katerih matere trpijo zaradi sistemskega eritematoznega lupusa.

Tretja varianta naravnega himerizma je "dvojček", ko zaradi zlitja krvnih žil heterozigoti dvojčki prenašajo svoje celice med seboj (ne tako kot pri homozigotih, ampak na enak način kot pri sorodnikih z različnimi seti genov). Tako je zgoraj omenjeni pacient iz Nemčije postal himera.

Naslednja različica himerizma je posttransplantacija, ko po transfuziji krvi ali presaditvi organov v človeškem telesu lastne celice soobstajajo s celicami darovalk. Zelo redko je, vendar se zgodi, da se donatorske celice popolnoma "integrirajo" v prejemnikovo telo - na primer pred nekaj leti je avstralska deklica po presaditvi jeter za vedno spremenila svojo krvno skupino.

Zadnja možnost je presaditev kostnega mozga, pri kateri se zdravniki potrudijo, da bolnik postane himera in da presajene celice delajo namesto gostiteljskih celic. Bolnikov lastni kostni mozeg je uničen s sevanjem in posebnimi pripravki, na njegovo mesto se vstavijo donatorske krvotvorne celice in čakajo. Če testi odkrijejo himernost darovalcev, so vsi zadovoljni, postopek se nadaljuje in če se je mogoče soočiti z zavrnitvijo presaditve, obstaja možnost okrevanja. Toda vrnitev "domačih" celic pomeni zgodnji ponovitev bolezni.

Zdravniki in homunculi

Znanstveniki so potrebovali približno dvajset let (od prve uspešne operacije dr. Thomasa), da so se naučili izbrati dajalce in prejemnike, ki so združljivi s človeškimi levkocitnimi antigeni - proteini, katerih neusklajenost sproži kaskad molekulskih reakcij, ki vodijo do zavrnitve presaditve, in se borijo proti zavrnitvi z zdravili, zatiranje imunosti. Do leta 1990 je bilo opravljenih približno 4000 presaditev kostnega mozga - manj kot v teh dneh na leto. Zdaj je petletno preživetje (pravzaprav okrevanje) pri akutni levkemiji 65%. V skladu s tem je postalo mogoče opazovati nepričakovane učinke himerizma.

Na to, da se lahko po presaditvi krvna skupina, Rh faktor in struktura las spremenijo, so tako zdravniki kot sorodniki pacientov že dolgo pripravljeni - vendar to nikakor ni vse.

Dejstvo, da lahko presaditev kostnega mozga celo pozdravi AIDS, je naključno odkritje, sreča nemških zdravnikov. Za približno 1% Evropejcev je znano, da so odporni proti virusu HIV. 42-letnemu Američanu, ki je trpel zaradi limfoma in aidsa, so mu opravili presaditev kostnega mozga, da bi se znebil ene od svojih bolezni. In nepričakovano je bil za vse ozdravljen (vključno z zdravniki) - njegov darovalec se je izkazal za nosilca mutacije, ki zagotavlja odpornost na virus, in ga prenesel prejemniku skupaj s kostnim mozgom.

Znanje 21. stoletja je razvoj intrauterine celične terapije. Krvne matične celice dajemo plodu, ki trpi zaradi imunske pomanjkljivosti, talasemije, granulocitoze - in teoretično naj bi se otrok rodil zdrav. V praksi je bilo mogoče doseči učinek le pri imunodeficiranih plodovih, v vseh drugih primerih, tudi z minimalnim himerizmom, bolezen ni ponovno popustila. Poskusi na kompleksni terapiji se aktivno izvajajo na živalih: najprej izključijo imuniteto ploda, nato pa presadijo. Toda človeški poskusi so še daleč.

Članek je bil objavljen v reviji Popular Mechanics (št. 2, februar 2012).

Priporočena

Kako je narejen: Velcro
2019
Kako črpati energijo iz plimovanja
2019
Fizika skozi steklo: Positronium in vitro
2019