Äitiluonnon laboratorioissa tapahtuu omituisia kokeita: kaksoset imevät toisiaan suoraan kohdussa, äiti ei ole lapsilleen äiti ja sisarukset sulautuvat yhdeksi organismiksi selviytyäkseen. Geneetikot ovat olleet kiinni luonnossa sadan vuoden ajan, mutta he eivät ole tähän päivään mennessä pystyneet ylittämään sitä. Joten, meillä on kimeerismi
Yhdysvaltain asukas Lydia Fairchild oli epämiellyttävässä yllätyksessä, kun hän avioeronsa jälkeen haki sosiaalietuuksia. Hänen miehensä piti vahvistaa isyys DNA-analyysillä - ja jälkimmäinen osoitti, että Lydia ei ollut kahden yhteisen lapsen äiti (ja samalla kolmannen, jonka kanssa hän oli tuolloin raskaana). Aluksi ehdotettiin, että syy oli kudossiirto tai verensiirto, mutta nainen eikä lapset eivät paljastuneet.
Valtio on nostanut petoksia koskevan kanteen. Rouva Fairchildin asianajaja pelasti tilanteen - hän toimitti tuomioistuimelle artikkelin New England Journal of Medicine:
52-vuotias Bostonin opettaja Karen Keegan tarvitsi munuaisensiirron. Kolme hänen pojistaan suostui luovuttajiksi, mutta geenianalyysi osoitti, että kaksi heistä ei ole oman äitinsä sukulaisia! Tutkimuksessa on saatu aikaan paljon mielenkiintoisia tosiasioita: etenkin kävi ilmi, että Karenilla oli kaksosisko, joka alkion kehitysvaiheen varhaisessa vaiheessa sulautui eloon jääneeseen alkioon. Bostonin opettaja osoittautui kimimeraksi - olentoksi, jonka ruumiinkudoksissa on erilaisia geenisarjoja häiritsemättä toisiaan.
Ennakkotapauksessa rouva Fairchildin kanssa kaikki osoittautui entistä monimutkaisemmaksi - Lydian lasten DNA osoitti sukulaisuuden vain isoäitinsä, rouva Fairchildin äidin kanssa. Se oli mahdollista selvittää vain hiusanalyysin ansiosta, ja naisen pään ja pubiksen hiukset sisälsivät erilaista geneettistä materiaalia. Rouva Fairchild tuli kuivaksi, ja hänen tarinansa vuonna 2006 oli omistettu "Minun kaksoseni" -ohjelmalle.
Noin 40 kimeerismitapausta on rekisteröity virallisesti, mutta tosiasiassa niitä on paljon enemmän. Kuuluisa maniakki Chikatilo, jonka veriryhmä- ja spermatiedot eivät vastanneet toisiaan, oli suurella todennäköisyydellä kimera. Joskus kimerilaisuus ilmaantuu vahingossa in vitro -hedelmöitys- tai keinosiemennysyritysten aikana: saksalaiset tutkijat kuvasivat potilaan, jolla 99% kehon soluista sisälsi naisen kromosomisetin XX ja 1% - miehen, XY. Kuten kävi ilmi, hänen kaksoisveljensä kuoli syntyessään, mutta hänen solut elivät siskonsa ruumiissa.
Ja nämä ovat vain tapauksia, joista ilmoitetaan yleiselle lääketieteelliselle yhteisölle.
Mainosvideo:
Tassut, siivet ja häntä
Termi "kimera" on otettu kreikkalaisesta mytologiasta - se on "yhdistelmä" hirviö, jossa on vuohen runko, leijonan pää, käärmeen häntä jne. Sitä tuottavat ruma hirviö - puolinainen nainen, puolikäärme Echidna ja jättiläinen Typhon, jonka sankari tappoi yhden version mukaan Bellerophon. Biologiassa, kimera, kuten jo mainittiin, on olento, jolla on heterogeeninen geneettinen aine, joka esiintyy samanaikaisesti yhdessä organismissa. Termi otettiin ensimmäisen kerran käyttöön vuonna 1907 saksalaisen kasvitieteilijän Hans Winklerin mukaan, joka kutsui kasveja, jotka on saatu varttamalla yöpala tomaattivarren kimeraa. Toinen kasvitieteilijä, Erwin Baur, selitti ilmiön luonnetta. Ja ensimmäinen "yhdiste" -eläin rakennettiin vuonna 1984 - lampaan ja vuohen keinotekoinen "mosaiikki", neljän vanhemman poikaset, joiden osa soluista sisälsi lampaan perimän ja osa - vuohen.
Kasvien kimeerismi on seurausta luonnollisista mutaatioista tai siirteistä, kun yhden lajin kasvin haara lisätään toisen runkoon. Luther Burbankin kokeilut kuuluisan Russet Burbankin kanssa, perunalajikkeen kanssa, joka muodostaa nykyään jopa 50% perunakadosta Yhdysvalloissa, siemenettömät luumut ja ananasmaustetut kvittenit olivat enimmäkseen Frankensteinin luomista kasvien maailmassa.
Kuuluisa Michurin teki samoin, joka tutki perusteellisesti, kuinka juurakko (nuori kasvi, jolle jonkun muun leikkaus on istutettu) vaikuttaa haudan satoon, elinkykyyn ja muihin ominaisuuksiin. "Oksas siirretään vastaan isäntä" -reaktio, jonka seurauksena ihmisten ja eläinten elinsiirrot ovat niin vaarallisia, on yleensä epätavallinen kasveille. Ainoa vaikeus on, että vihreät kimeerit eivät yleensä siirrä ominaisuuksiaan perinnöllisesti, niitä on lisättävä kasvullisesti.
Kimeerismi nisäkkäissä voi johtua useista prosesseista, sekä luonnollisista että keinotekoisista. Ensimmäinen on niin kutsuttu tetragameettinen kimeerismi, kun kaksi munaa sulautuvat yhteen, joista kukin hedelmöitetään omalla siittiöellä tai kahdella alkialla kehitysvaiheen varhaisessa vaiheessa, minkä seurauksena tällaisen organismin eri elimet tai solut sisältävät erilaisen kromosomijoukon. "Nieleneet kaksoset" -tarinat ovat tyypillinen esimerkki tällaisesta kimerismistä.
Toinen on mikrokrimerismi … Vauvan solut voivat päästä äidin verenkiertoelimeen ja juurtua hänen kudoksiinsa (sikiön mikrokiimerismi). Esimerkiksi sikiön immuunisolut voivat (ainakin usean vuoden ajan) parantaa nivelreuman äitiä, auttaa palauttamaan sydänlihaksen sydämen vajaatoiminnan kehittymisen jälkeen raskauden aikana tai lisätä äidin vastustuskykyä syöpään. Äidin solut päinvastoin ylittävät istukan esteen sikiölle (äidin mikrokimeerismi). Ei ilman hänen apuaan syntyy synnynnäinen immuunijärjestelmä: sikiön immuunijärjestelmä "koulutetaan" vastustamaan tauteja, joille äiti on kehittänyt immuniteetin. Tämän kolikon kääntöpuoli on, että kohdussa oleva lapsi voi tulla omien sairauksiensa uhriksi. Erityisesti sellainen autoimmuunisairaus,kuten vastasyntyneen lupus, esiintyy usein lapsilla, joiden äideillä on systeeminen lupus erythematosus.
Kolmas luonnollisen kimeerismin variantti on "kaksois", kun verisuonten fuusion vuoksi heterotsygoottiset kaksoset siirtävät solunsa toisiinsa (ei samojen solujen kanssa, kuten homotsygoottisissa, vaan eri geenijoukkojen kanssa, kuten sisarukset). Näin edellä mainitusta saksalaisesta potilaasta tuli kimera.
Seuraava variantti kimeerismistä on elinsiirron jälkeinen vaihe, kun verensiirron tai elinsiirron jälkeen ihmisen kehon omat solut esiintyvät rinnakkain luovuttajan solujen kanssa. Se on hyvin harvinaista, mutta tapahtuu, että luovuttajan solut "sisällytetään kokonaan" vastaanottajan kehoon - esimerkiksi muutama vuosi sitten maksansiirron jälkeen australialaisen tytön veriryhmä muuttui ikuisesti.
Viimeinen vaihtoehto on luuytimensiirto, jossa lääkärit tekevät kaikkensa saadakseen kimeran pois potilaasta ja saadakseen siirretyt solut toimimaan isännän sijasta.
Potilaan oma luuydin tapetaan säteilyllä ja erityisillä lääkkeillä, luovuttajan hematopoieettiset solut injektoidaan paikoilleen ja odotetaan. Jos testit paljastavat luovuttajien kimerismin, kaikki ovat tyytyväisiä, prosessi on käynnissä ja jos onnistumme selviytymään elinsiirron hyljinnästä, on mahdollista palautua. Mutta "natiivien" solujen paluu tarkoittaa taudin nopeaa uusiutumista.
Laboratorion kimeerit
Kimeeristen alkioiden historia alkoi tohtori Ray Owenin ja tohtori Peter Brian Medawarin kanojen ansiosta, joiden avulla kimeeristysmekanismi kehitettiin.
Vasikat ja kanat Owen havaitsi ensimmäisenä, että kaksosvasikoissa heterogeenisen geneettisen materiaalin solut esiintyvät täydellisesti kehossa, ja syy tähän on verisuonten fuusio. Ja tohtori Medawar ensin silputti kananmunat sahatuilla "ikkunoilla", sitten kokeili tuotakseen ankan soluviljelmiä kanan alkioihin, aloitti sitten yhteyden poikasten alkioiden verenkiertojärjestelmiin ja lopulta muotoili termin "immunologinen toleranssi" - kehon valmius ottaa vastaan vieraita soluja. Hän oli ensimmäinen, joka siirsi hiirien alkioita yhdestä puhtaasta alkion solulinjasta toiseen, ja sitten siirrät ihon läpät eloonjääneisiin kimeereihin osoittaakseen, että siirretyt biomateriaalit säilyttävät alkuperäisen organismin ominaisuudet eivätkä niitä hylätä samanaikaisesti. Chicagon ja Liverpoolin tutkijat ovat suunnitelleet puun ja kotihiirien kimeerit laboratorioissa injektoimalla lisää geenimateriaalia alkioihin blastosystivaiheessa.
Hiiret osoittautuivat melko elinkykyisiksi: aktiivisempia kuin kotihiirit, mutta vähemmän aktiivisia kuin metsähiiret. Venäjällä kana-kimeerit kasvatettiin onnistuneesti - valkoiset leghorns punaisilla rodialan pyrstöillä.
Lelu miehet
Toinen vaihtoehto kimeerien luomiseksi on ihmisen DNA: n lisääminen eläimen munaan. Cybridien - soluhybridien - geneettinen materiaali on melkein täysin ihmistä, he saavat eläimestä vain mitokondriaalista DNA: ta. Totta, yritykset saada hybridi-alkioita kimeerien syntyyn nykyaikaisella tieteen tasolla on tuomittu epäonnistumiseen; lisäksi ihmisten kloonaaminen ja lisäksi ihmis-eläin-kimeerien luominen on laillisesti kielletty kaikissa kehittyneissä maissa. Ja niin monimutkaisilla kokeilla ei ole mitään järkeä. Useita tusinaa yhdistelmäalkioa, jotka on luotu puhtaasti tutkimustarkoituksiin, tuhottiin muutama päivä munanjaon alkamisen jälkeen.
Lääkärit ja homunculi
Tutkijoille kesti noin kaksikymmentä vuotta (tohtori Thomasin ensimmäisestä menestyksekkäästä operaatiosta lähtien) oppimaan, kuinka valita luovuttajia ja vastaanottajia, jotka ovat yhteensopivia ihmisen leukosyyttiantigeenien kanssa - proteiineja, joiden epäsuhta käynnistää siirtojen hyljintää johtavien molekyylireaktioiden kaskadin, ja torjumiseksi torjuntaa lääkkeiden avulla. tukahduttamalla immuniteetti. Vuoteen 1990 mennessä oli suoritettu noin 4000 luuytimensiirtoa - vähemmän kuin nykyään vuodessa. Nyt akuutin leukemian viiden vuoden eloonjäämisaste (tosiasiassa - toipuminen) on 65%. Vastaavasti kimeerismin odottamattomia vaikutuksia oli mahdollista havaita.
Sekä lääkärit että potilaiden sukulaiset ovat jo pitkään olleet valmiita siihen, että siirron jälkeen veriryhmä, Rh-tekijä ja hiusten rakenne voivat muuttua - mutta tämä ei suinkaan ole kaikki.
Se, että luuytimensiirto voi jopa parantaa aidsia, on sattumaton löytö, saksalaisten lääkäreiden onni. Tiedetään, että noin 1% eurooppalaisista on resistenttejä HIV: lle. 42-vuotiaalle amerikkalaiselle, jolla oli sekä lymfooma että aids, tehtiin luuytimensiirto hoitamaan yhtä hänen sairauksistaan. Ja odottamattomasti kaikille (myös lääkäreille) hän parani molemmista - hänen luovuttajansa osoittautui olevan mutaation kantaja, joka tarjoaa virukselle resistenssin, ja siirsi sen vastaanottajalle yhdessä luuytimen kanssa.
XXI-luvun osaaminen - kohdunsisäisen soluterapian kehitys. Verikantasolut ruiskutetaan sikiölle, joka kärsii immuunikatoista, talasemiasta, granulosytoosista - ja teoreettisesti lapsen tulisi syntyä terveenä. Käytännössä vaikutus oli mahdollista saavuttaa vain sikiöillä, joilla oli immuunipuutos; kaikissa muissa tapauksissa, jopa minimaalisella kimeerisyydellä, tauti ei kaventunut. Monimutkaisessa terapiakokeessa tehdään aktiivisesti eläimiä: ensin sikiön immuniteetti sammutetaan ja sitten siirrätys suoritetaan. Mutta kokeet ihmisille ovat vielä kaukana.
Kimeerismi hyvää
Lääketiede asetti kimerismin mahdollisuudet palvelukseen jo ennen kuin tätä ilmiötä tutkittiin kokonaan. Vuonna 1940 tehtiin ensimmäinen yritys siirtää veljensä luuydin potilaalle, jolla oli aplastinen anemia. Vuonna 1958 kuutta Jugoslavian fyysikkoa, jotka loukkaantuivat ydinvoimalan onnettomuudessa, hoidettiin luuytimensiirrolla Pariisissa, heistä viisi selvisi. Vuonna 1957 Yhdysvalloissa tohtori Edward Thomas onnistui (täydellisen kehon säteilytyksen jälkeen) saamaan siirteensiirteen kahdelle leukemiaa sairastavalle lapselle. Lapset kuolivat pian, ja 10 vuotta myöhemmin Thomasin 417 siirrosta vain kolme oli onnistunut. Vuonna 1968 suoritettiin täysin onnistunut elinsiirto: vaikeaa immuunipuutetta omaavalle lapselle pistettiin veljensä luuydin. Potilas toipuitulossa kimeeriksi - omien solujensa sijaan kehon veri tuotti "veljeksellisiä". Ja Edward Thomas sai vuonna 1990 Nobel-palkinnon lääketieteessä.
"Suosittu mekaniikka # 2 2012"