С фотографии улыбается малыш с ангельскими глазами... Только один глаз голубой, а другой - карий. И с умилением говорим: "ах, это чудо природы!". Пока не прозвучит: "это химера". И тут же в голове возникает калейдоскоп из кадров фильмов ужасов. Хотя ведь не всё так страшно, пусть и достаточно необычно.
Химера - это, по сути, единый организм, состоящий из клеток двух или более "индивидуумов", то есть он содержит два набора ДНК с кодом для создания двух отдельных организмов.
Признаками тетрагаметного химеризма являются глаза разного цвета, лоскутная окраска кожи и неоднозначные наружные половые органы, что является признаком гермафродитизма (наличие как мужских, так и женских половых органов). Однако в большинстве случаев наблюдаемых симптомов тетрагаметного химеризма нет, и это состояние выявляется только с помощью обширного генетического анализа, когда стандартные тесты, такие как тест на гистосовместимость для сопоставления тканей перед трансплантацией органов, дают необычные результаты.
Как же получаются такие человеческие химеры?
1. Нарушение эмбрионального развития близнецов
Одним из способов естественного появления химер у людей является нарушение эмбрионального развития у разнояйцевых близнецов, если один эмбрион погибает на очень раннем сроке беременности, а часть его клеток поглощается другим близнецом. Выживший плод будет иметь два набора клеток, свой исходный набор плюс один от своего близнеца. И да, это действительно звучит немного жутко.
Такие люди люди часто не знают, что они химеры. Всё обнаруживается совершенно случайно. Например, в 2002 году новостные агентства сообщили историю женщины по имени Карен Киган, которая нуждалась в пересадке почки и прошла генетическое тестирование вместе со своей семьей, чтобы узнать, может ли член семьи пожертвовать ей почку. Но тесты показали, что генетически Киган не могла быть матерью её двух из трёх сыновей. Думаю, ей пришлось изрядно тогда понервничать. Что обычно думают в таких случаях? Что детей по ошибке поменяли в роддоме. Но сразу двух - как-то невероятно. Когда сделали анализ ДНК, то выяснилось, что Киган была не совсем мамой генетически, а...тётей своим сыновьям. При это как раз проблем с отцовством не было. Тайна была раскрыта, когда врачи обнаружили, что Киган была химерой - у нее был другой набор ДНК в клетках крови, а в шейке матки - другой, когда Киган, находясь в утробе своей матери на ранних сроках поглотила свою сестру-близнеца.
Ещё одной известной химерой является американская модель Тейлор Махл, у которой с рождения левая часть живота была гораздо более тёмного оттенка кожи. Тейлор вначале стеснялась такой своей особенности, пока врачи не объяснили ей истинную причину.
Поскольку потеря близнецов происходит примерно в 21–30% многоплодных беременностей, возможно, что многие люди являются химерами, но никогда не узнают об этом.
2. Пересадка костного мозга
Человек также может быть химерой, если ему сделают пересадку костного мозга.
Костный мозг - это ткань внутри наших костей, которая отвечает за производство лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов. При пересадке костного мозга врачи используют химиотерапию или облучение, чтобы уничтожить весь больной костный мозг реципиента, а затем на его место помещают здоровый костный мозг донора.
Костный мозг содержит стволовые клетки, которые развиваются в эритроциты. Это означает, что у человека с трансплантацией костного мозга на всю оставшуюся жизнь будут клетки крови, генетически идентичные клеткам донора, и генетически отличные от других клеток в его собственном теле. Даже в сериале "Элементарно" про современного Шерлока есть такой сюжет, когда у подозреваемых в убийстве брали образцы ДНК слюны, чтобы сравнить с образцами ДНК крови убийцы, найденном на месте преступления, и преступник спокойно прошёл этот тест, потому что ДНК слюны у него была своя, а ДНК крови была другой - после переливания крови. Вот вам и захватывающий сюжет для кинофильма.
И всё же в некоторых случаях все клетки крови человека, перенесшего трансплантацию костного мозга, будут соответствовать ДНК донора. Но в других случаях у реципиента может быть смесь как собственных клеток крови, так и клеток донора, согласно обзорной статье 2004 года в журнале "Трансплантация костного мозга". По данным Технического музея инноваций в Сан-Хосе, штат Калифорния, при переливании крови человеку также временно передаются чужие клетки, но при пересадке костного мозга новые клетки крови остаются постоянными.
3. Беременность
Чаще люди могут проявлять так называемый микрохимеризм, когда небольшая часть их клеток принадлежит кому-то другому. Это может произойти, когда женщина беременеет, и небольшое количество клеток плода мигрирует в ее кровь и перемещается в разные органы.
Исследование 2015 года показало, что это происходит почти у всех беременных женщин, по крайней мере временно. Исследователи протестировали образцы тканей почек, печени, селезенки, легких, сердца и мозга 26 женщин, трагически погибших во время беременности или в течение одного месяца после родов. Исследование показало, что у женщин были эмбриональные клетки во всех этих тканях. Исследователи знали, что клетки были от плода, а не от матери, потому что клетки содержали Y-хромосому (обнаруженную только у мужчин), а все женщины вынашивали сыновей.
В некоторых случаях клетки плода могут оставаться в организме женщины годами. В исследовании 2012 года исследователи проанализировали мозг 59 женщин в возрасте от 32 до 101 года после их смерти. Они обнаружили, что у 63% этих женщин в мозгу были обнаружены следы мужской ДНК из эмбриональных клеток. Самой старой женщине, у которой в мозгу были эмбриональные клетки, было 94 года, что позволяет предположить, что иногда эти клетки могут оставаться в организме на всю жизнь. Эти клетки могут попасть в печень и стать клетками печени или попасть в сердце и стать мышечными клетками. Клетки плода могут даже преодолевать гематоэнцефалический барьер и превращаться в нейроны.
Ученые обнаружили эмбриональные клетки в рубцовой ткани, особенно в рубцах, оставшихся после кесарева сечения. Эти клетки производят коллаген. Таким образом, плод может помочь маме восстановиться после рождения, заживляя раны. Эмбриональные клетки также связаны с общим снижением риска ревматоидного артрита и, как считается, защищают от рака молочной железы.
Как видите, всё не так уж страшно с химеризмом. Но у меня всё равно пробегают мурашки по коже...