Два в одном: химеры внутри и вокруг нас – Кровь5

Алексей Каменский

Два в одном: химеры внутри и вокруг нас

Все реципиенты костного мозга — химеры. Кто-то на 100%, а кому-то достаточно и 1%

Нельзя быть немножко беременной, а вот быть чуть-чуть химерой — вполне. Существом, в котором уживаются клетки двух разных организмов, после успешной аллогенной трансплантации становится всякий. Но для излечения от разных заболеваний нужна разная степень «химерности». Причем совсем не всегда она становится результатом работы трансплантологов и гематологов. Кому помогает химеризм и как определить, что перед вами не один человек и не два, а нечто среднее, химера?

Второе место по хитроумию после греков, придумавших льва с половиной козла на спине и змеиной головой на кончике хвоста (собственно, мифическую Химеру), я бы отдал создателям «Доктора Хауса». В третьем сезоне там появляется семилетний мальчишка по имени Клэнси, за которым охотятся инопланетяне — это ему так кажется. В отделении Хауса у Клэнси находят целый ряд других странностей. Кровь у него то течет без остановки, как у гемофилика, то свертывается абсолютно нормально. Ее группа не определяется. В совершенно здоровом сердце есть кусочек, который не бьется, а в мозгу обнаруживается зона, работающая независимо от всех остальных. Хаус гениально, хотя не сразу, понимает, что в теле Клэнси живут чужие клетки — они достались ему внутриутробно от его сиблинга, то есть брата или сестры.

Но как их найти? С помощью вещества, которое заставляет клетки светиться на томограмме. В результате чужеродные скопления удаляют из сердца, ноги и еще нескольких мест. Но инопланетяне не отступают: их образы генерирует участок чужих клеток в мозгу, который слишком опасно удалять, потому что его границы четко не видны. Помогает электроэнцефалограмма: Клэнси дают успокоительное, которое на чужеродный участок, конечно же, не действует. Однако его активность недостаточна, его опять не видно! И тогда врач страшным голосом говорит: «Клэнси! Вон они! Сейчас они тебя заберут!» Кривые энцефалографа едва не вылезают за рамки экрана, и нейроны удается опознать и уничтожить. Теперь парень здоров.

Самое интересное, что в этой безумной истории довольно много правды.


В чем сила, брат?

Проще всего увидеть химеризм у растений (Кровь5 рассказывала про удивительные эксперименты в сфере растительных химер). Но все-таки у животных это гораздо интереснее. Взять, например, фримартинов — иногда появляющихся на свет коров, которые имеют вполне коровьи половые органы, но не могут размножаться и ведут себя немного по-бычьи.

История с ними на самом деле почти такая же, как с Клэнси: фримартинами становятся телки, у которых есть брат-близнец.

Плаценты двух зародышей срастаются, и через кровоток брат и сестра обмениваются клетками и гормонами.

Это не что-то сверхредкое: двойни у крупного рогатого скота появляются в нескольких процентах всех беременностей, а уж если двойня оказалась разнополой, то с 90-процентной вероятностью будет фримартин. По крайней мере, так утверждает «Справочное пособие для скотников на молочных фермах», изданное шведской ассоциацией фермеров Växa Sverige и переведенное на русский. Гендерной справедливостью тут и не пахнет. У телки-фримартина, как правило, отсутствуют яичники, порой и матка. А у ее братца-близнеца лишь яички чуть меньше, чем у обычного быка.

У Клэнси братьев и сестер нет, но и это правдоподобно: у людей врожденные химеры чаще (хотя все равно редко) появляются, когда один из плодов до рождения поглощает другой. Как выясняется далее, мальчик был зачат путем ЭКО. При экстракорпоральном оплодотворении во времена Хауса в матку для надежности подсаживали сразу несколько зародышей, и это увеличивало вероятность появления химеры. До рождения дожил только Клэнси, по ходу развития поглотив кого-то из своих так и не состоявшихся сиблингов.

Вообще вариантов естественного химеризма много. Например, клетки плода через плаценту попадают в кровь матери, а оттуда в другие ткани, где иногда остаются на долгие годы.

Кстати, это может ухудшать качество женщины как донора костного мозга.

Из врожденных случаев — слияние на очень ранней стадии развития двух зародышей в один. Так получается организм, состоящий из двух больших генетически различных популяций клеток. Внешним проявлением такой особенности может быть гермафродитизм. Или, например, участки кожи, отличающиеся от остальных. Органов и их частей, живущих по своим законам и не подчиняющимся регуляторным системам организма, у химер вроде бы не обнаруживали: тут доктор Хаус пока первый.

А чаще всего заметных признаков химеризма может вообще не быть: каминг-аут происходит, только если в жизни химеры случится событие, требующее генетического анализа.

Так случилось с одной из самых известных ныне живущих химер, американкой Карен Киган. Ей требовалась донорская почка, и оба ее взрослых сына были готовы к такой жертве. Вот только оказалось, что они ей не родственники: это продемонстрировал генетический анализ. Все пребывали в шоке, исследовались самые разные версии, проверяли записи в роддоме, расспрашивали мужа, который присутствовал при обоих родах (его-то отцовство не вызывало сомнений). Правда выяснилась почти случайно: незадолго до всей этой истории Карен удалили часть щитовидной железы, образец ее тканей сохранился в госпитале — и вот он-то, как оказалось, состоял с ее сыновьями в родстве. Позже у Карен обнаружились и другие ткани с тем же геномом.

Жизнь как химера

Несмотря не все эти казусы, врожденным химерам проще, чем трансплантационным: у них не возникает реакция отторжения. До рождения иммунная система учится скорее не бороться с чужим, а узнавать свое, поэтому успевает притерпеться к клеткам, доставшимся плоду от другого организма.

Зато трудно придумать случай, когда естественно возникший химеризм помог бы выживанию, а цель искусственного химеризма именно в этом и состоит.

Аллогенная трансплантация — это создание химеры. Даже при идеальном совпадении генов тканевой совместимости остается еще несколько десятков тысяч других генов, по которым донор и реципиент различаются.

При лейкозах смысл трансплантации в том, чтобы чужие кроветворные клетки полностью взяли на себя работу по производству крови. Такое полное вытеснение прежней рабочей силы и есть то, что называют полным химеризмом. Но полностью не значит навсегда. Иногда в крови реципиента снова появляются клетки, произведенные «старым» костным мозгом. Это плохой признак: вслед за ним может возродиться и лейкоз.

Трансплантация костного мозга, как Кровь5 не раз рассказывала, может применяться и для лечения нераковых заболеваний. Можно сказать, что в этом случае требования к химерам более мягкие.

Если твой собственный костный мозг не опасен сам по себе, как при лейкозе, а просто плохо делает свою работу, донорский может быть ему не конкурентом, а помощником.

При некоторых первичных иммунодефицитах уже 10-процентный химеризм после трансплантации позволяет избавиться от симптомов заболевания.

Как узнать степень химеризма? Задача, стоящая перед реальными гематологами, проще, чем перед доктором Хаусом: они не ищут клетки по всему телу, а берут на анализ венозную кровь. Расшифровывать весь геном не надо: то, что они делают, больше похоже на изучение отпечатков пальцев, разнообразие которых как будто специально создано для удобства криминалистов.

В определении химеризма помогают так называемые короткие тандемные повторы, участки ДНК, не несущие наследственной информации и состоящие из многократных повторений одного и того же довольно короткого «генетического слова».

Может, у Создателя что-то не получалось и он тихо ругался себе под нос, работая над проблемой передачи наследственной информации? Удобство этих участков в том, что они, в силу бессмысленности, не испытывают давления естественного отбора, поэтому количество их вариантов, возникших из-за мутаций, очень велико. Участков таких в геноме тысячи, их сравнительно легко анализировать с помощью полимеразной цепной реакции (о ней Кровь5 тоже писала). Набор таких участков работает как отпечаток пальца — позволяет точно идентифицировать геном. Где в теле человека притаилась чужая клетка, таким образом не узнать, зато можно определить долю клеток с донорским геномом.

Удивительно, что иногда даже очень небольшая степень химеризма может помочь. В прошлом году была исследована приживаемость донорской почки у двух групп пациентов.

Одной из них в дополнение к собственно почке, взятой у живого донора, проводили периодические вливания небольшого количества полученных от того же донора Т-лимфоцитов, поддерживая их долю в крови на уровне не меньше 1%. В результате иммунная система, можно сказать, привыкала к ним.

Это очень напоминает один из методов борьбы с аллергией: человеку вводят небольшие, постепенно увеличивающиеся дозы аллергена, приучая его иммунную систему на них не реагировать. При некоторых видах аллергии это помогает.

Правда, механизм такого привыкания пока исследователям не очень понятен. Так же как и многое другое в жизни химер: каким образом, например, мать взаимодействует с клетками, доставшимися ей от детей? Пока что диапазон мнений от «из-за них возникают аутоиммунные заболевания» до «эти клетки помогают восстановлению ее организма». С химерами исследователям предстоит еще немало потрудиться.


Стать донором Помочь донорам
Читайте также