Химеры люди: Человек-химера: реально ли вырастить кентавра в лаборатории |

Содержание

Человек-химера: реально ли вырастить кентавра в лаборатории

В мире

1 мая 2021

Американские ученые снова удивили общественность. Исследователи провели эксперимент по пересадке человеческого эмбриона в стволовые клетки макаки. Главная цель биологов – создание химеры.

В мифологии химеры представлены достаточно широко: кентавры, ехидны, человек с головой льва. Ученые хотят перенести сказки в реальный мир и взрастить такое существо в условиях лаборатории.

На такие прорывные работы решился ученый из Японии Хиромицу Накаучи. Для проведения экспериментов с эмбрионами животного и человека во многих странах требуется разрешение властей. Биолог сумел убедить чиновников в необходимости таких опытов с эмбрионами свиней и крыс. Ему разрешили вырастить гибрид до 70 суток. Затем эмбрион необходимо уничтожить.

«Он хочет использовать свинью для выращивания органов, которые можно будет трансплантировать человеку, например, поджелудочную железу», – рассказал доктор биологических наук, завлабораторией Института общей генетики РАН Сергей Киселев.

Но приживаемость человеческих клеток в свиньях оказалась довольно низкой, поэтому ученые перешли на более близких человеку животных – обезьян.

«Что получится в итоге, мы не знаем, поскольку у каждой клетки есть свои часы. Клетки развиваются и стареют у каждого вида по-своему. Как пойдут эти часы? Кто кого поборет?», – задается вопросом российский эксперт.

Человек и без всяких опытов может быть химерой, но никогда об этом не догадываться, утверждает генетик. Химеры в широком смысле – это любые организмы, содержащие генетически неоднородные клетки в своем теле.

«У человека встречается «химеризм» естественным образом в момент, когда возможно образование химеры. Это первые 2-3 дня эмбрионального развития, когда будущий организм состоит из нескольких десятков клеток. Происходит слияние эмбрионов. В природе это происходит не так часто. Если человек нормально развивается, откуда он будет знать об отклонениях. Это можно выявить при анализе крови, когда сначала была вторая группа крови, а потом первая», – отметил он.

В России подобные эксперименты не проводятся, но сам ученый с радостью бы поучаствовал в таких опытах.

«Мы чрезвычайно сильно отстаем в этом плане, это передовые технологии», – добавил ученый.

Фото: janiecbros – istockphoto.com

Главное

Экотуризм
Туризм в сельской местности будет отвечать стандартам
В мире
Япония привезла 8 000 мешков для мусора на Чемпионат мира по футболу

Химеры среди нас: как выглядят люди, у которых наборов ДНК больше, чем нужно

Здоровье

Фото: iStockphoto

Химеризм — это специфическая особенность живых организмов, сочетание в одном теле двух разных наборов ДНК, отвечающих за реализацию определенных свойств. Так, у растений это могут быть особенности окраски листьев, формы цветков. Тогда у одного растения будут сразу два свойства — полосы на листьях, например, бело-зеленые, или два вида цветов — остролистные и закругленные.

У животных и человека химеризм может давать внешние особенности. Например — разный цвет половины тела или глаз, формы ушей, структуры волос. Насколько это распространенное явление и есть ли у людей-химер какие-то особые качества, «Доктор Питер» узнал у Елены Парецкой, патофизиолога, иммунолога.

педиатр, патофизиолог, иммунолог

У людей — это редкость

В растительном мире химеризм достаточно распространен. Растения обмениваются клеточным материалом и могут сочетать в себе варианты тканей с разными ДНК. У людей все гораздо сложнее, поэтому аномалия возникает исключительно редко. На сегодняшний день официально задокументировано не более десятка случаев химеризма у людей. Но сколько их на самом деле — неизвестно, многие люди могут жить всю жизнь, даже не подозревая о своей особенности.

Развитие этого явления до конца не понятно. Аномалия в клетках и наборах ДНК формируется во время оплодотворения или первых дней внутриутробного развития. Часть их людей химер считаются несостоявшимися близнецами, когда природой изначально было задумано, что разовьются два ребенка, но что-то пошло не так — один из разнояйцевых близнецов в первые часы и дни после зачатия поглотил другого.

Можно ли их распознать?

Врачи и ученые не дают однозначного ответа на данный вопрос. У части людей аномалия может давать внешние особенности — разный цвет глаз, структура волос или пятнистость кожи. Но чаще всего химеризм проявляется на уровне клеток внутри тела, и внешне никаких особенностей незаметно. Нередко выявить эту аномалию могут только генетические тесты, определяющие две различных популяции клеток с разными цепями ДНК.

Кстати, из-за подобного явления могут возникать проблемы в жизни. Например, при переливании крови женщина не могла получить необходимую помощь потому, что врачи никак не могли понят, как у нее определяется две группы крови одновременно. Для обычного человека — это нонсенс, а для химеры — вполне допустимое явление. И какую группу переливать?

Еще один яркий пример — женщине пришлось доказывать свое материнство, поскольку ДНК ее детей просто не совпало с ее собственным. И если бы не подкованный адвокат, который ранее слышал о химеризме и поднял научные статьи, доказав родство по сложным ДНК-тестам, матери пришлось бы несладко.

Еще более сложный случай

В 1998 году был описан еще один по-своему уникальный случай. Он чуть не разрушил семью американки Карен Киган и едва не лишил ее жизни. В силу серьезной патологии ей потребовалась трансплантация почки. У женщины было трое сыновей, каждый из которых захотел стать донором для матери, но по данным генетического анализа оказалось — двое детей имеют совершенно чужую ДНК, что ввело семью в шок.

Как оказалось чуть позднее, у женщины выявился химеризм, и двое детей получили один ее вариант ДНК, а третий — другой набор, но мать у них одна, а гены — разные. Помочь разобраться помогли… волосы с головы и лобка. Они имели разные наборы ДНК. В ходе тестов определилось — кожа и волосы верхней половины тела имели один тип ДНК, а лобковые волосы и клетки шейки матки — другие, и дети имели эти же наборы. Женщина доказала свое материнство.

Теории химеризма: откуда столько ДНК

Ситуация из предыдущей истории — так называемый тетрагаметный химеризм. Проще говоря, во время зачатия одновременно оплодотворились две разных яйцеклетки двумя разными сперматозоидами. В норме должно бы было появиться на свет двое детей — разнояйцовых близнецов. Но! Что-то пошло не так. И из двух зигот стал развиваться единый организм. Почему такое происходит — пока неясно, но случай уникальный, один на миллиард, если не более.

Есть и другие формы химеризма, которые ученые пытаются объяснить и исследовать. Например, описан микрохимеризм — проникновение леток плода в кровь матери с их последующим приживлением в тканях. За счет иммунных плодовых клеток женщина может вылечиться от аутоиммунных патологий, восстановить поврежденные таи и даже защититься от онкологии. Но есть обратный процесс — если клетки матери приживутся в теле плода. Тогда он может получить от нее какие-то «записанные» в ее генах болезни.

Близнецовый химеризм возникает из-за сращивания внутриутробно сосудов у разнояйцовых близнецов. Они обмениваются клетками, которые «прирастают» в теле брата-сестры.

Если пересажен чужой орган

Особая ситуация формируется в теле — если перелита чужая кровь или имплантирован чужой орган. Тогда своим клеткам необходимо мириться с чужими тканями. Обычно тело сопротивляется этому, и нужно подавление иммунитета для приживления. Но в редких случаях клетки донора вживляются в тело реципиента. Тогда может измениться группа крови или другие свойства организма.

Алена Парецкая

Теги

Статьи и новости

Сегодня читают

Психолог Клочков рассказал, почему наши взрослые дети начали жить в «режиме гоблина»

«Газлайтинг» чистой воды: запомните эти 15 фраз — их говорят люди, чтобы манипулировать вами

Чтобы хватало сил. В России создали БАД для активного долголетия?

Как в начале отношений понять, что мужчина вас просто использует: психолог назвала 7 признаков

Вреда больше, чем пользы: диетолог назвала самую опасную для здоровья рыбу

Что такое химера? | New Scientist

Химера — это организм, состоящий из генетически различных клеток

Аарон Бастин/Алами

они действительно от разных людей.

Тела многих людей содержат как минимум несколько живых клеток другого человека. Реже один человек может представлять собой довольно равное сочетание клеток, происходящих от двух разных людей. Биологи также создают химер, чьи тела представляют собой смесь клеток разных видов, таких как свиньи с несколькими обезьяньими клетками в большинстве органов.

Все животные развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки, поэтому теоретически каждая отдельная клетка в организме должна иметь точно такой же геном. Но химеры могут возникнуть несколькими способами. Наиболее драматично, когда два эмбриона, которые обычно развиваются в разнояйцевых близнецов, сливаются в утробе матери. Части получившейся особи происходят от одного эмбриона, а части — от другого.

Люди с этой формой химеризма могут казаться совершенно нормальными, поэтому ее обычно обнаруживают случайно. По этой причине неясно, насколько это распространено. Иногда наблюдаются видимые признаки, такие как глаза разного цвета или участки кожи разного оттенка. Когда люди представляют собой смесь мужских и женских клеток, также могут быть аномалии в репродуктивных органах.

Объявление

Обмен клетками чаще всего возможен во время беременности. У большинства матерей есть клетки их детей, растущие в различных частях их тела после беременности, и эти клетки могут сохраняться не менее 40 лет. Однако количество этих клеток крошечное, поэтому это явление известно как микрохимеризм.

Клетки матери и, возможно, даже ранее рожденных братьев и сестер могут попадать и в организм детей.

Химеризм также может возникнуть в результате трансплантации органов. Очевидно, что пересаженный орган принадлежит другому человеку, но клетки этого органа могут начать расти и в других частях тела. Согласно недавнему отчету, кровь и даже сперма одного реципиента трансплантата были получены от его донора.

В течение десятилетий биологи также создавали химеры, представляющие собой смесь клеток разных видов. Например, мыши с иммунной системой человека уже давно используются для медицинских исследований.

Несколько групп по всему миру в настоящее время пытаются вырастить определенные органы другого вида, например, человеческое сердце у свиньи. Целью этой работы является предоставление органов для трансплантации, но создание химер животных и людей вызывает споры.

Химерные животные часто создаются в ходе генной инженерии и редактирования генома CRISPR. Стволовые клетки модифицируются вне организма и вводятся в ранние эмбрионы. В результате животные имеют смесь модифицированных и немодифицированных клеток. Те, которые производят модифицированную сперму или яйцеклетку, затем разводят для получения животных с модификацией каждой клетки.

Растения тоже могут быть химерами. Большая часть фруктов, которые мы едим, происходит от химерных растений из-за широко распространенной практики прививки плодоносящих ветвей к корням другого сорта или вида.

Термин «химера» происходит от мифического зверя по имени Химера, предположительно льва со змеей вместо хвоста и козьей головой, торчащей из его спины.

Что такое человеческая химера и как она возникает?

Людей с двумя разными наборами ДНК называют человеческими химерами.
Это может произойти, когда женщина беременна разнояйцевыми близнецами и один эмбрион погибает на очень раннем сроке. Другой эмбрион может «поглощать» клетки своего близнеца.
Это также может произойти после трансплантации костного мозга и (в меньшем масштабе) во время нормальной беременности.

В греческой мифологии химера была огнедышащим существом с физическими чертами льва, козла и дракона. В человеческих существах химера — это человек, у которого внутри тела два совершенно разных набора ДНК. Конечно, это немного менее драматично, чем огнедышащий монстр, но все же довольно дико.

Еще более дико: человеческие химеры не являются результатом футуристических генетических экспериментов. Они могут возникать естественным образом, и некоторые люди даже не знают, что они удвоили ДНК.

Вот краткое руководство о том, как человек может стать человеческой химерой.

Это может произойти после трансплантации костного мозга.

Химеры могут иметь клетки крови другого человека.

Томсон Рейтер

Костный мозг — это ткань внутри наших костей, которая отвечает за выработку 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 мозг донора.

Согласно отчету Scientific American, костный мозг донора будет продолжать производить клетки крови, содержащие ДНК донора. Так получатель становится химерой.

При «полном химеризме» 100% клеток крови реципиента имеют ДНК донора, поясняется в статье в журнале Nature. Но кровь также может содержать смесь ДНК как донора, так и реципиента — это называется «смешанный химеризм».

Этот тип химеры вдохновил на создание некоторых интересных сюжетных линий в поп-культуре, сообщает Motherboard. В фильме 2015 года «Плохая кровь» рассказывается о больном раком, ставшем серийным убийцей, использующем ДНК в своей крови, чтобы уличить своего донора костного мозга.

Это может произойти, когда разнояйцевые близнецы находятся в утробе матери.

Некоторые люди получают дополнительную ДНК от нерожденного близнеца.

Шаттерсток

Scientific American объясняет, что, когда мать вынашивает разнояйцевых близнецов, один из эмбрионов может погибнуть на очень раннем сроке беременности. Затем другой эмбрион может поглотить некоторые клетки умершего. В результате ребенок получает два набора ДНК.

Иногда эти химеры попадают в новости.

В 2015 году мужчина из Вашингтона прошел тест на отцовство по мазку из щеки, который показал, что технически он дядя своего сына, а не его отец. Дальнейшее тестирование показало, что у мужчины была разная ДНК в слюне и сперме. Эксперты-генетики полагали, что он был человеческой химерой, и он поглотил часть своей ДНК из эмбриона разнояйцевого близнеца, сообщает BuzzFeed.

Женщина по имени Карен Киган попала в аналогичную ситуацию. Тесты показали, что она не была биологической матерью своих детей, но оказалось, что ДНК в ее крови отличается от ДНК в ее яичниках. Врачи сказали, что ее дополнительная ДНК, скорее всего, произошла от разнояйцевого близнеца, и в 2002 году ее история стала отчетом в Медицинском журнале Новой Англии.

Поскольку потеря близнецов происходит примерно в 21–30% многоплодных беременностей, возможно, что многие люди являются химерами, но никогда не узнают об этом. Один эксперт-генетик сказал BuzzFeed, что преднамеренное тестирование на химеризм очень сложно и что нет реальной необходимости проводить эти тесты у здоровых людей.

Это может произойти во время нормальной беременности.

Flickr/pixydust8605

В 1990-х годах ученые обнаружили, что беременная женщина может сохранить часть ДНК своего ребенка, если некоторые клетки плода мигрируют за пределы матки. The New York Times назвала это «сувениром беременности», но более научно это известно как «микрохимеризм».

Один из простых способов подтвердить эту идею – протестировать матерей мальчиков и посмотреть, есть ли у них какие-либо клетки с Y-хромосомами, которые присутствуют только у мужчин.

В одном исследовании ученые взяли образцы тканей 26 женщин, умерших во время беременности или сразу после рождения мальчика.