Клетки-химеры и гены бессмертия

Стволовые клетки: смерть и бессмертие

Клетки-химеры и гены бессмертия

В прошлом году под кожей у мышей из человеческих клеток вырастили зачатки человеческой печени. Эти зачатки подключились к кровотоку грызунов, стали расти и даже начали немного переваривать самих мышей.

Затем вышла большая публикация о том, как из клеток кожи макак наделали стволовых клеток и этим стволовым клеткам помогли стать нейронами. Их вернули макакам, у которых развивается болезнь Паркинсона, и клиническая картина болезни повернулась вспять.

Той же осенью была опубликована статья о том, как у одной мыши в Гарварде под кожей начали расти десятки ее клонов. Собственных. В этих комочках можно было увидеть развивающиеся хрящи, мышцы, кровеносные сосуды и нейроны. Или вот недавние новости: живые человеческие сперматозоиды получили из кожи мужчин.

Взяли кожу, сделали стволовые клетки и развернули их в сторону сперматогенеза. Правда, дальше воспитывать их пришлось в мошонке у мышей, потому что сперматозоиды надо воспитывать — иначе они не будет плавать и преследовать свои сперматозоидные цели. Эксперимент удался.

Сперматозоиды стали двигаться и вилять хвостиком.

Что такое стволовые клетки?

В каждой части человеческого тела есть заботливые клетки, которые постоянно пополняют истертые ткани. Ну вы знаете: кожа меняется за месяц, выстилка кишечника за неделю, кости перестраиваются за 10 лет. Но в целом вся эта конструкция с годами изнашивается и в итоге умирает.

Но вот что важно: у нас есть клетки, которые помогают обновить не отдельные ткани, а сделать нечто большее — дать жизнь новому поколению. В организме в какой-то момент начинают работать половые железы. И в них появляются сперматозоиды или яйцеклетки, которые сливаются, и образуется зигота — клетка, с которой начинается деление и рост нового организма.

Что интересно, зиготы человека, дуба и кита выглядят примерно одинаково. Но в их ядре разный набор наследственных задатков, поэтому получаются в итоге такие разные живые существа.

https://www.youtube.com/watch?v=Jx4h6QST_OU

У этой клетки есть прямые предшественники, и череда делений связывает нас с бесконечной чередой поколений с бесконечно далекими предками. Эта линия называется «линия спор», а то, что вырастает на этой линии в каждом поколении и служит ее продолжению, это «сома» (тело).

Для сомы, для каждого конкретного тела, тикает счетчик времени, и оно изнашивается; изнашиваются и отдельные его части, причем с различной скоростью. Некоторые органы необратимо. Например, нейроны головного мозга больше не делятся.

Или клетки миокарда, которые сокращаются 100 000 раз в сутки — от первого удара, который случился, когда вы были размером с рисинку, и до последнего удара, на котором кончается жизнь. Эти клетки вообще не восстанавливаются — сколько есть, столько есть.

Возникает вопрос: а не можем ли мы каким-то образом в соме развернуть время вспять и снова получить те клетки, с которых начиналась наша жизнь?

Для этого надо понять, точно ли во всех клетках сомы есть все те наследственные задатки, которые есть в самых первых клетках. Такие клетки называются стволовыми.

Практика применения стволовых клеток

В 1952 году двое американцев, Роберт Брик и Томас Кинг, впервые сделали очень сложную, но важную вещь — пересадили ядро лягушки (то место, где находятся наследственные задатки) из одной яйцеклетки в другую. Это было первое клонированное животное в истории. Но когда они попытались взять ядро из соматической клетки (из выстилки кишечника), у них ничего не получилось.

Они сделали так сто раз, но ничего не вырастало. Из чего следовал вывод, что наследственные задатки при росте тела частично утрачиваются в разных органах (а остаются только те, что нужны для работы данного органа), а значит сому нельзя омолодить.

Это разочарование стало догмой, пока, как это часто бывает в биологии, не произошел очень важный прорыв, который перевернул все видение.

Всегда в науке должен появиться какой-то двоечник, которого отовсюду отчисляли, выгоняли, которого под честное слово взяли в аспирантуру и который не боится опровергать догму, такой человек на все смотрит как бы впервые. Это ровно тот случай. Речь идет о Нобелевском лауреате 2014 года, сэре Джоне Гердоне. Он получил рыцарское звание за свой эксперимент, который провел, будучи еще аспирантом. При этом в Итоне, где он учился, его выгнали из естественно-научного спецкласса.

Как и во всякой такой истории, ситуацию спасла мама. Она была учительницей физкультуры и очень верила в своего мальчика. Заметив, что ему нравится экспериментировать с жуками и гусеницами, она наняла ему репетиторов. С огромным трудом мальчик удержался в Итоне. Еще с большим трудом поступил в Оксфорд, где еле доучился до конца, потому что в те времена обучение в Оксфорде состояло из заучивания бесконечного количества названий костей динозавров — никакой экспериментальной науки.

Но дальше ему повезло: он попал в аспирантуру к экспериментальному эмбриологу. В это время, в 1961 году, начали массово использовать новый объект — шпорцевую лягушку. Вы ее видели в любом зоомагазине: она похожа на бледную тряпку, которая полощется в аквариуме, и никогда нельзя точно знать, сдохла она или нет. Живут такие лягушки по 18 лет и замечательны тем, что размножаются круглый год.

Это значит, что в лаборатории с их икрой можно поставить много экспериментов и не надо ждать весну. Гердон смог взять клетки выстилки кишечника такой лягушки и пересадить их в яйцеклетку. И все заработало. Гердон своим экспериментом доказал, что в соме, в любой ее части, вероятно, сохраняется весь набор наследственных задатков. И нам надо только придумать, как их включить и заставить работать.

Каждый новый вид животных давался науке очень трудно. Мышь и овцу клонировали в 1990-е годы. Но про известную овечку Долли выяснилась очень грустная вещь: оказалось, что она рождается старой. И в этой ситуации на сцену вышел Синья Яманака — хирург, который в детстве получил 11 переломов, занимаясь дзюдо, а сейчас бегает марафоны (то есть человек с фантастической стаминой и упорством). Он развернул открытие Гердона от лягушек к медицине и физиологии человека.

Яманака перелопатил всю существующую литературу в поисках ответа на один вопрос: «Какие гены работают во всех стволовых клетках эмбрионов, даже самых ранних?» Очевидно, в них работает какой-то набор генов, которые нужны, чтобы этот комок ткани счастливо рос и чтобы потом из него можно было сделать нейроны, мышцы, кожу и прочее. Процесс его превращения в мышцы или нейрины называется «дифференцировка».

И на начальном этапе важно, чтобы комку из недифференцированных стволовых клеток жилось хорошо.

Яманака нашел 24 гена-кандидата. Стал включать их в клетках сомы по одному — ничего не получилось. Тогда он стал пытаться включать все 24 гена. А это невероятная работа, успех которой не был гарантирован даже тысячей экспериментов. Со временем он смог сузить это число до десяти. Потом до четырех. А в 2008 году случился главный прорыв в этой истории.

Яманака сделал разрез на щеке 36 летней женщины и сделал из клеток кожи стволовые клетки, включив в них те самые 4 гена. Подселил их под кожу мыши, у которой нет иммунитета (таким мышам можно подсаживать любые человеческие клетки, так как они их не отторгают), и под кожей у мыши стал развиваться кусок той женщины.

Можно было увидеть хрящи, кости, мышцы, нейроны, кровеносные сосуды.

И это открыло шлюз, новую страницу в биологии. Сотни лабораторий но всему миру, тысячи биологов полностью посвятили свою карьеру изучению этой темы.

Перспективы применения стволовых клеток

Оказывалось, что из такой стволовой клетки получить нейрон или мышцу просто. Ремесленный рецепт этого дела таков: стволовая клетка должна попасть в естественное биохимическое окружение (то есть в мозг, в мышцу), в котором есть факторы, запускающие дифференцировку, и клетки начинают приобретать соответствующую специализацию.

Что мы в итоге получили? Представьте себе человека, который страдает от одной из болезней нервной системы. Раньше мы могли получить материал из его мозга для изучения этой болезни только после его смерти путем биопсии. Теперь мы можем брать у этого человека его кожу и получать из нее стволовые клетки.

И из них мы можем быстро сделать сколько хотим нейронов, а потом поделить их и разослать по лабораториям всего мира. На них можно провести любые эксперименты и выяснять, почему они плохо работают или какие лекарства могут подействовать.

В том же университете, где работает Яманака, другая группа получила из человеческой кожи сперматозоиды и яйцеклетки, которые открыли новую перспективу в лечении бесплодия. Также это открытие можно использовать в животноводстве и для скрещивания разных особей животных.

Стволовую клетку можно брать сразу из эмбриона животного, тут же делать из нее сперматозоиды и яйцеклетки и получать за считанные недели поколения скота и огромное генетическое разнообразие для селекции.

Два года назад в Японии запустили первое клиническое применение стволовых клеток Яманака. Есть самая распространенная причина старческой слепоты. Это макуладистрофия — когда по каким-то аутоимунным причинам отмирает самый важный кусок сетчатки.

В новом исследовании у стариков взяли клетки из кожи, сделали из них стволовые клетки и стали растить в пробирке сетчатку. В апреле 2015 года им начали подсаживать эту сетчатку из их собственной кожи. Результаты будут опубликованы через несколько месяцев, и мы узнаем, что там получилось.

Если эксперимент удастся, то в Японии это может стать клинической практикой через пять лет. В большинстве развитых стран лет через десять.

Источник: http://samoe-samaya.ru/nauka/stvolovye-kletki-smert-i-bessmertie.html

Люди-химеры: как живется людям с разными ДНК

Клетки-химеры и гены бессмертия

Термин «химера» пришел в европейские языки из древнегреческой мифологии и обозначает антропоморфное существо, имеющее органы человека и животного. В результате природных мутаций и прививок у растений и деревьев действительно могут случаться «слияния» веток нескольких видов, однако у человека разные ДНК внутри одного организма — невероятная редкость. Но почему так происходит и как с этим живется индивиду?

Лабораторные химеры

Возможности медицины достигли такого уровня, что химеризм у млекопитающих, и в том числе и у человека, теперь можно создать искусственным путем.

Сначала, в 1950-х годах английский биолог и профессор Университетского колледжа в Лондоне, Питер Брайан Медавар успешно трансплантировал утятам органы цыплят и таким образом добился химеризма у птицы.

В 2008 году ученые из Ньюкаслского университета, Великобритания, ввели в зародыш теленка ДНК человека, чтобы из развившегося эмбриона получить нужные стволовые клетки, способные к трансплантации нуждающемуся в подобной терапии пациенту.

В 2009 году японский профессор Ютака Ханазоно вырастил внутри овцы дополнительную поджелудочную железу, внедрив на эмбриональном уровне в парнокопытное животное стволовые клетки шимпанзе. В итоге поджелудочная железа также была успешно трансплантирована больному человеку. В 2017 году ученые из Калифорнийского университета, Дэвис, на конференции Американского научного сообщества сделали сенсационный доклад о том, что гибрид овцы и человека успешно развивается и способен жить.

Исследователь Пабло Росс рассказал, что для этого из овечьей яйцеклетки лабораторным путем было удалено ядро и заменено человеческим, после чего осуществлено оплодотворение сперматозоидами барана. То есть, химера, которая развивалась в пробирке, была на 30% человеком.

Однако из соображений этики и гуманности на 28 день жизни этот эмбрион был уничтожен. Но это только те факты химеризма, о которых известно мировой общественности и потому, что они были осуществлены на государственные средства.

Что происходит в закрытых, частных микробиолого-генетических лабораториях, остается только догадываться.

«Близнецовая» химера

Между тем жизнь «природных» химер, а такие индивиды в мире тоже имеются, весьма тривиальна. Одним из первых подобных «странных» случаев был зарегистрирован в Великобритании, в 1953 году.

33-летняя жительница северной Англии Эрин Мартин решила добровольно сдать кровь для нуждающихся пациентов местного госпиталя. Однако при анализе оказалось, что ее кровь принадлежит сразу двум разным группам.

В итоге, образцы были взяты неоднократно и отправлены в несколько лабораторий по всей стране, чтобы исключить варианты загрязнений и исследовательских ошибок. Но результат все равно оказывался одинаковый.

Загадку разрешил лондонский врач-гематолог Роберт Рэйс. Он сделал предположение, что Эрин Мартин — «близнецовая» химера. Беременность ее матери была двуплодной и кровь второго ребенка попала в кровеносную систему данной женщины еще при внутриутробном развитии.

Эрин Мартин подтвердила теорию доктора Роберта Рэйса, рассказав, что у нее действительно был брат-близнец, однако он умер еще в младенчестве.

Из-за свойств собственной генетики донором британка так и не стала, но пережила огромное количество заборов крови и повышенный интерес множества медиков к своей персоне.

Химеризм с яйцеклетками

В США в 2002 году жительница штата Вашингтон Лидия Фэрчайлд после развода обратилась в государственные службы за социальным пособием. Для этого женщине и ее мужу понадобилось подтвердить материнство и отцовство анализом ДНК.

Однако исследования показали, что Лидия Фэрчайлд не является генетической матерью их общих с мужем троих детей, хотя беременность возникла без экстракорпорального оплодотворения и протекала без вмешательств, о чем свидетельствовали акушеры и медицинские документы.

Поначалу штат Вашингтон подал иск о мошенничестве против Лидии Фэрчайлд, но вскоре женщину оправдали. Оказалось, что у нее — «тетрагаметный химеризм», в результате чего слюна, кожа и волосы у женщины содержат одну ДНК, а внутренние органы и шейка матки — другую.

Это значит, что ее собственный организм еще на первых неделях эмбрионального развития оказался «составлен» из двух разных, уже оплодотворенных яйцеклеток.

Но сначала Лидия Фэрчайлд пережила нелегкие месяцы в чаяниях доказать, что она — биологическая мать своих детей и вовсе не мошенница.

Мир пополам

Американская модель и певица Тейлор Алексис Мул до 30 лет старалась не обращать внимания на то, что одна часть ее тела темнее, чем другая и граница между тонами четко проходит по средней линии у нее спереди.

Наконец, в 2016 году при очередном медицинском обследовании женщина выяснила, что является химерой из-за своего не рожденного близнеца. Ее ткани еще при эмбриональном развитии его «поглотили». В итоге одна часть ее тела имеет аллергию на витамины и препараты, которые требуются другой половине туловища.

Из-за несовместимости двух разных генов Тейлор Мул страдает сложным аутоиммунным заболеванием и вынуждена жить, ежедневно принимая массу разных таблеток.

В 2012 году многие американские таблоиды рассказали, что в штате Техас у местных фермеров родилась химера-гермафродит. Левая его часть оказалась черным мальчиком, а правая — светлокожей девочкой. Ради спокойного будущего имя ребенка оставили в тайне, и провели операцию на половых органах. Человек будет жить мужчиной, но вряд ли в дальнейшем его не ждут психологические проблемы. Внутри него генетически остается белая женщина и тем или иным способом она проявит себя. Но как с этим жить?

PoopWowYaySadHeartHahaLoveAngry

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Изолированная систолическая гипертензия: в чем ее опасность?

Источник: https://tstosterone.ru/lyudi-ximery-kak-zhivetsya-lyudyam-s-raznymi-dnk/

Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Клетки-химеры и гены бессмертия

В биомедицинских исследованиях и при разработке новых видов лечения часто используют выращенные в лаборатории культуры человеческих клеток. Среди множества клеточных линий одной из самых известных является HeLa — клетки эндотелия матки.

Эти клетки, имитирующие упрощенного «человека» в лабораторных исследованиях, являются «вечными» — они могут бесконечно делиться, переносить десятки лет в морозилке, могут быть поделены на части в разных пропорциях.

На своей поверхности они несут достаточно универсальный набор рецепторов, что позволяет использовать их для исследования действия различных цитокинов; они очень не прихотливы в культивировании; они очень хорошо переносят заморозку и консервацию. В большую науку эти клетки попали совершенно неожиданно. Они были взяты у женщины по имени Генриетта Лакс, которая вскоре после этого умерла. Рассмотрим всю историю подробнее.

Рисунок 1. Генриетта Лакс с мужем Дэвидом.

Генриетта Лакс была красивой чернокожей американкой. Она жила в небольшом городке Тернер в Южной Вирджинии вместе с мужем и пятью детьми. 1 февраля 1951 года Генриетта Лакс обратилась в госпиталь Джонса Хопкинса — её беспокоили странные выделения, которые она периодически обнаруживала на своём нижнем белье. Медицинский диагноз был страшен и беспощаден — рак шейки матки. Восемь месяцев спустя, несмотря на хирургию и радиационное облучение, она умерла. Ей был 31 год.

Пока Генриетта находилась в госпитале Хопкинса, лечащий врач отправил её опухоль (цервикальная биопсия) на анализ Джорджу Гею (George Gey) — начальнику лаборатории исследования клеток тканей в госпитале Хопкинса. Напомним, что в то время культивирование клеток вне организма было только на стадии становления, и главной проблемой была предопределённая гибель клеток — после определенного количества делений вся клеточная линия погибала.

Оказалось, что клетки, обозначенные «HeLa» (акроним имени и фамилии Henrietta Lacks), размножались вдвое быстрее клеток из нормальных тканей. Такого прежде не происходило ни с какими другими клетками in vitro. Кроме того, трансформация сделала эти клетки бессмертными — у них отключилась программа подавления роста после определенного количества делений. Это открывало небывалые перспективы в биологии.

Действительно, никогда до этого момента исследователи не могли считать результаты, полученные на клеточных культурах, столь достоверными: раньше все опыты проводились на разнородных клеточных линиях, которые в конце концов погибали — иногда прежде, чем удавалось получить какие-нибудь результаты.

И тут ученые получили первую стабильную и даже вечную (!) клеточную линию, достаточно адекватно имитирующую сущность организма. А когда обнаружилось, что клетки HeLa способны пережить даже пересылку по почте, Гей разослал их своим коллегам по всей стране. Очень скоро спрос на клетки HeLa вырос, и их растиражировали в лабораториях по всему миру.

Они стали первой «шаблонной» клеточной линией.

Так получилось, что Генриетта умерла именно в тот день, когда Джордж Гей выступал перед телевизионными камерами, держа в руках пробирку с её клетками, и заявил, что началась новая эпоха в медицинских исследованиях — эпоха новых перспектив в поиске лекарств и исследовании жизни.

Почему её клетки так важны?

И он был прав. Линия клеток, идентичная во всех лабораториях мира, позволила быстро получать и независимо подтверждать всё новые и новые данные. Можно смело сказать, что гигантский прыжок молекулярной биологии в конце прошлого века был обусловлен возможностью культивировать клетки in vitro.

Клетки Генриетты Лакс стали первыми бессмертными человеческими клетками, которые когда-либо были выращены на искусственной питательной среде. HeLa научили учёных культивировать сотни других линий раковых клеток.

И, хотя до сих пор не найдено условий для культивирования нетрансформированных клеток, раковые клетки в большинстве своём являются адекватной моделью для поиска ответов на вопросы, задаваемые учёными и медиками.

Без клеток линии HeLa стала бы невозможной разработка вакцины против полиомиелита, созданной Джонасом Солком (Jonas Salk). Кстати, Солк был настолько уверен в безопасности полученной вакцины (ослабленного вируса полиомиелита), что в доказательство надёжности своего лекарства сначала вколол вакцину себе, своей жене и троим детям.

С момента смерти Генриетты Лакс клетки её опухоли непрерывно использовалась для исследования таких заболеваний как рак, СПИД, для изучения воздействия радиации и токсичных веществ, составления генетических карт и огромного количества других научных задач.

В биомедицинском мире клетки HeLa стали столь же известны, как лабораторные крысы и чашки Петри. В декабре 1960 года клетки HeLa первыми полетели в космос в советском спутнике.

Кстати, даже сегодня поражает размах экспериментов, проводимых тогда советскими генетиками в космосе (см. врезку).

Результаты показали, что HeLa хорошо себя чувствуют не только в земных условиях, но и в невесомости. С тех пор HeLa использовали и для клонирования (предварительные опыты по пересадке ядер перед клонированием знаменитой овцы Долли проводились на HeLa), и для составления генетических карт, и для отработки искусственного оплодотворения, и тысяч других исследований (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Исследования, проведённые с помощью клеток линии HeLa.

На третьем космическом корабле-спутнике (01.12.1960 г.) в полёт отправились ещё больше живых объектов: две собаки — Пчёлка и Мушка, две морские свинки, две белые лабораторные крысы, 14 чёрных мышей линии С57, семь мышей-гибридов от мышей СБА и С57 и пять белых беспородных мышей. Там же поместили шесть колб с высокомутабельной и семь колб с низкомутабельной линиями дрозофил, а также шесть колб с гибридами.

Кроме того, две колбы с мухами были покрыты дополнительной защитой — слоем свинца толщиной 5 г/см2. Помимо этого на корабле находились семена гороха, пшеницы, кукурузы, гречихи, конские бобы. В специальном лотке летали проростки семян лука и нигеллы.

На борту корабля имелись несколько пробирок с актиномицетами, ампулы с культурой ткани человека в термостате и вне термостата, шесть пробирок с хлореллой в жидкой среде. В эбонитовых патронах находились запаянные ампулы с бактериальной культурой кишечной палочки и двумя разновидностями фага — Т3 и Т4.

В специальных устройствах содержались культура клеток HeLa, лёгочная амниотическая ткань человека, фибробласты, клетки костного мозга кролика, а также контейнер с икрой и спермой лягушки. Были размещены также вирусы табачной мозаики различных штаммов, вирус гриппа.

Из статьи Н. Делоне «У истоков космической генетики» («Наука и Жизнь», № 4, 2008).

Помимо науки

Рисунок 3. Клетки HeLa под сканирующим микроскопом в псевдоцветах.

Личность самой Генриетты Лакс долгое время не афишировалась. Доктор Гей, конечно, знал о происхождении клеток HeLa, но он полагал, что конфиденциальность в этом вопросе является приоритетом, и в течение многих лет семья Лакс не знала, что это именно её клетки прославились на весь мир. После смерти доктора Гея в 1970 году тайна раскрылась. Это случилось следующим образом.

Напомним, что стандарты стерильности и техники работы с клеточными линиями только зарождались, и некоторые ошибки всплывали только спустя годы. Так и в случае с клетками HeLa — спустя 25 лет учёные выяснили, что множество клеточных культур, происходящих из других типов тканей, включая клетки молочных желез и предстательной железы, оказались заражёнными более агрессивными и живучими клетками HeLa.

Оказалось, что HeLa могут перемещаться с частицами пыли в воздухе или на недостаточно тщательно вымытых руках, и приживаться в культурах других клеток. Это вызвало большой скандал.

В надежде решить проблему путем генотипирования (секвенирования генома, напомним, тогда ещё не изобрели), одна группа учёных разыскала родственников Генриетты и попросила дать им образцы ДНК семьи для того, чтобы составить карту генов. Таким образом тайное и стало явным.

Кстати, сейчас американцы переживают больше по поводу того, что семья Генриетты так и не получила компенсацию за использование клеток HeLa без согласия донора. Плюс, и по сей день семья живет в не очень-то хорошем достатке, и материальная помощь была бы очень кстати. Но все запросы упираются в глухую стену — ответчиков давно уж нет, а Медицинская академия и другие научные структуры не хотят поддерживать разговор

Реальное бессмертие?

Злокачественная опухоль, убившая Генриетту, сделала её клетки потенциально бессмертными. Хотела ли эта женщина бессмертия? И получила ли она его? Если сравнить первую и последнюю фотографии этой статьи, возникает ощущение, как в фантастическом романе — часть живого человека, искусственно размноженная, терпит миллионы испытаний, «пробует на вкус» все лекарства перед тем, как они попадут в аптеку, раздраконивается до самых что ни на есть основ молекулярными биологами во всем мире

Конечно, всё это не имеет никакого отношения к «жизни после жизни». Мы не допускаем, что в клетках HeLa, круглый год мучимых под ламинарами лабораторий ненасытными аспирантами, существует хоть какая-то частичка души несчастной молодой женщины. Тем не менее, хочется почтить память этой женщины, поскольку её невольный вклад в медицину неоценим — клетки, оставшиеся после неё, спасли и продолжают спасать жизней больше, чем в силах сделать любой врач.

Источник: https://biomolecula.ru/articles/bessmertnye-kletki-genrietty-laks

Химеры. Франкенштейны среди нас • Библиотека

В лабораториях матери-природы происходят престранные эксперименты: близнецы поглощают один другого прямо в утробе, мать не является матерью собственным детям, а родные братья и сестры сливаются в единый организм, чтобы выжить. Генетики догоняют природу уже сто лет, но превзойти и по сей день не смогли. Итак, перед нами химеризм.

Жительницу США Лидию Фэйрчайлд ожидал неприятный сюрприз, когда после развода она обратилась за социальным пособием.

Ее мужу пришлось подтверждать отцовство анализом ДНК — и последний показал, что как раз Лидия не является матерью двоих общих детей (а заодно и третьего, которым она в это время была беременна).

Сначала возникло предположение, что причина — пересадка тканей или переливание крови, однако ни женщина, ни дети не подвергались операциям. Штат подал иск о мошенничестве. Положение спас адвокат миссис Фэйрчайлд — он предоставил суду статью из «Медицинского журнала Новой Англии».

52-летней бостонской учительнице Карен Киган требовалась трансплантация почки.

Трое ее сыновей согласились быть донорами, однако при генетическом анализе оказалось, что двое из них не родственники собственной матери! Исследования установили массу интересных фактов: в частности, выяснилось, что у Карен была сестра-близнец, которая на ранней фазе эмбрионального развития слилась с выжившим зародышем. Бостонская учительница оказалась химерой — существом, в чьем организме присутствуют, не мешая друг другу, ткани с разными наборами генов.

В прецеденте с миссис Фэйрчайлд все оказалось еще сложнее — ДНК детей Лидии доказывало лишь родство с их бабушкой, матерью миссис Фэйрчайлд. Разобраться удалось лишь благодаря анализу волос, причем волосы на голове и лобке женщины содержали разный генетический материал. Миссис Фэйрчайлд вышла сухой из воды, а ее истории в 2006 году посвятили передачу «Мой близнец во мне».

Официально зафиксировано около сорока случаев химеризма, фактически же их гораздо больше. С высокой вероятностью химерой был знаменитый маньяк Чикатило, у которого не совпадали данные по группе крови и по сперме.

Иногда химеризм случайно всплывает при попытках экстракорпорального оплодотворения или искусственной инсеминации: ученые из Германии описали пациентку, у которой в организме 99% клеток содержало женский хромосомный набор XX и 1% — мужской, XY.

Как оказалось, ее брат-близнец умер при рождении, но его клетки жили в организме сестры. И это лишь случаи, донесенные до широкой медицинской общественности.

Лапы, крылья и хвост

Термин «химера» взят из греческой мифологии — это «составное» чудовище с телом козы, головой льва, змеиным хвостом и т. д. Порождено оно уродливыми монстрами — полуженщиной-полузмеей Ехидной и великаном Тифоном, убито же, по одной из версий, героем Беллерофонтом. В биологии химера, как уже говорилось, — существо с разнородным генетическим материалом, сосуществующим в одном организме.

Первым термин ввел в 1907 году немецкий ботаник Ганс Винклер, назвав химерами растения, полученные в результате прививки паслена на черенок томата. Объяснил природу явления другой ботаник — Эрвин Баур.

А первое «сложносочиненное» животное было сконструировано в 1984 году — искусственная «мозаика» овцы и козы, детеныш четырех родителей, часть клеток которого содержала овечий геном, а часть — козий.

Химеризм у растений — результат природных мутаций или прививок, когда ветка растения одного вида подсаживается к стволу другого. Эксперименты Лютера Бёрбанка со знаменитым Russet Burbank, сортом картофеля, который сейчас составляет до 50% урожая картофеля в Соединенных Штатах Америки, бескосточковыми сливами и айвой с запахом ананаса в большинстве своем были созданием франкенштейнов в мире растений.

Тем же занимался знаменитый Мичурин, который со всей обстоятельностью изучал, как влияет подвой (молодое растение, на которое подсаживают чужой черенок) на урожайность, жизнеспособность и другие свойства привоя. Реакция «трансплантат против хозяина», из-за которой столь опасны пересадки органов у людей и животных, растениям, в общем, несвойственна.

Единственная сложность — зеленые химеры, как правило, не передают свои качества по наследству, размножать их приходится вегетативным путем.

В ботанике различают следующие типы химер:

  • Мозаичные (гиперхимеры): генетически разные ткани образуют тонкую мозаику.
  • Секториальные: разнородные ткани расположены крупными участками.
  • Периклинальные: ткани лежат слоями друг над другом.
  • Мериклинальные: ткани состоят из смеси секториальных и периклинальных участков.

Химеризм у млекопитающих может быть следствием нескольких процессов, как естественных, так и искусственных.

Первый — так называемый тетрагаметический химеризм, когда воедино сливаются две яйцеклетки, каждая из которых оплодотворена своим сперматозоидом, или два эмбриона на ранних стадиях развития, вследствие чего разные органы или клетки такого организма содержат разный хромосомный набор. Истории с «поглощенным близнецом» — типичный пример такого химеризма.

Второй — микрохимеризм. Клетки младенца могут проникать в кровеносную систему матери и приживаться в ее тканях (фетальный микрохимеризм). Например, иммунные клетки плода могут (во всяком случае на несколько лет) вылечить мать от ревматоидного артрита, помочь восстановить сердечную мышцу после развившейся во время беременности сердечной недостаточности или повысить сопротивляемость материнского организма онкологическим заболеваниям.

И наоборот, клетки матери проникают через плацентарный барьер к плоду (материнский микрохимеризм). Не без его помощи формируется система врожденного иммунитета: иммунная система плода «натаскивается» на сопротивление болезням, иммунитет к которым выработался у матери. Оборотная сторона этой медали — то, что ребенок еще в утробе матери может стать жертвой ее собственных заболеваний.

В частности, такое аутоиммунное заболевание, как волчанка новорожденных, часто встречается у детей, матери которых болеют системной красной волчанкой.

Третий вариант природного химеризма — «близнецовый», когда из-за сращения кровеносных сосудов гетерозиготные близнецы передают друг другу свои клетки (не с одинаковыми, как у гомозиготных, а с так же, как у родных братьев и сестер, различающимися наборами генов). Так стала химерой упомянутая выше пациентка из Германии.

Следующий вариант химеризма — посттрансплантационный, когда после переливания крови или пересадки органа в организме человека собственные клетки сосуществуют с клетками донора. Очень редко, но случается, что клетки донора полностью «встраиваются» в организм реципиента — так, несколько лет назад у одной австралийской девочки после пересадки печени навсегда изменилась группа крови.

Последний вариант — трансплантация костного мозга, при которой врачи прилагают все усилия, чтобы сделать из пациента химеру и заставить пересаженные клетки работать вместо хозяйских.

Собственный костный мозг больного убивают облучением и специальными препаратами, вводят на его место донорские кроветворные клетки и ждут.

Если анализы выявляют донорский химеризм — все счастливы, процесс идет, а если удастся справиться с отторжением трансплантата, есть шансы на выздоровление. А вот возвращение «родных» клеток означает скорый рецидив болезни.

Доктора и гомункулы

Ученым понадобилось около двадцати лет (с момента первой успешной операции доктора Томаса), чтобы научиться подбирать доноров и реципиентов, совместимых по лейкоцитарным антигенам человека — белкам, несовпадение которых запускает каскад молекулярных реакций, приводящих к отторжению трансплантата, и бороться с отторжением с помощью препаратов, подавляющих иммунитет. К 1990 году было проведено около 4000 пересадок костного мозга — меньше, чем в наши дни проводится за год. Сейчас пятилетняя выживаемость (фактически — выздоровление) при остром лейкозе составляет 65%. Соответственно, появилась возможность наблюдать за неожиданными эффектами химеризма.

К тому, что после пересадки могут измениться группа крови, резус-фактор и структура волос, уже давно готовы и врачи, и родственники больных — но это отнюдь не все.

То, что пересадка костного мозга может излечить даже СПИД, — случайное открытие, везение немецких медиков. Известно, что около 1% европейцев устойчивы к ВИЧ. Некий 42-летний американец, страдающий и лимфомой, и СПИДом, прошел трансплантацию костного мозга, чтобы избавиться от одной из своих болезней. И неожиданно для всех (включая врачей) исцелился от обеих — его донор оказался носителем мутации, обеспечивающей устойчивость к вирусу, и передал ее реципиенту вместе с костным мозгом.

Ноу-хау XXI века — разработки по внутриутробной клеточной терапии. Стволовые клетки крови вводятся плоду, страдающему иммунодефицитом, талассемией, гранулоцитозом — и теоретически ребенок должен родиться здоровым.

Практически удалось добиться эффекта лишь у плодов с иммунодефицитом, во всех остальных случаях даже при минимальном химеризме болезнь не отступала.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Прогноз при инсульте

На животных активно проводятся опыты по комплексной терапии: сперва «выключают» иммунитет плода, а затем проводят пересадку. Но до экспериментов на людях пока далеко.

Источник: https://elementy.ru/lib/431534

Химеризм — редкая болезнь или инстинкт самосохранения?

Природа периодически любит подкидывать такие невероятные загадки для размышления, что невозможно не поразиться ее любви к потрясающим сюрпризам. Каждый раз ученые, сделав новое открытие в науке, уверены, что практически ухватили «Бога за бороду», однако через определенный отрезок времени благодаря новым казусам понимают, что до истинных открытий еще очень далеко.

Химера, призрак, чудовищное перевоплощение. Это не фильм ужасов – это действительность. В реальности существует такой феномен, носящий название «Химеризм». Порой его называют «суперфекундацией». Что это такое?

Как написано во всех учебниках по биологии, яйцеклетка может оплодотвориться только одним сперматозоидом из миллионов. В дальнейшем происходит процесс деления, и начинается развитие зародыша. Плод растет в материнском организме до тех пор, пока не обретет способность самостоятельно выживать при рождении. Происходят роды, и вуаля! – на свет появляется новая жизнь.

Однако природа, видимо, посчитала такое развитие событий скучным, и придумала альтернативные методы развития плода. Иногда в период овуляции оплодотворяется несколько яйцеклеток. Обычно, если такое происходит – на свет Божий появляются разнояйцовые близнецы.

Химеризм и его виды

В редких случаях по неустановленным причинам одна яйцеклетка поглощает другую, что приводит к рождению химеры.

С виду ее невозможно отличить от нормального животного/человека, но при исследовании ДНК обнаруживается, что различные органы выделяют 2 генетических набора клеток. Такой химеризм еще называется тетрагаметическим.

Он часто возникает при ЭКО, поскольку в целях экономии врачи присаживают матери в матку несколько оплодотворенных яйцеклеток. В итоге в большинстве ситуаций рождаются близнецы, в редких случаях – химеры.

Химерой можно стать не только путем слияния 2 яйцеклеток. Существует название «Микрохимеризм», обозначающий передачу клеток от плода к матери и наоборот.

В таких случаях материал эмбриона может помочь матери справиться с тяжелыми заболеваниями, если они присутствуют на момент беременности, поскольку способны омолаживать организм. О таком многие женщины могут только мечтать.

 Однако в случае, если генетический набор передается плоду от матери, то это может обернуться угрозой для здоровья. Дело в том, что в такой ситуации ребенок может скопировать болезни своей матери, в том числе и рак.

Также существует посттрансплантационный химеризм, когда пересадка какого-либо органа в организм вырабатывает собственные клетки (донорские). Обычно такие операции не вызывают сложностей. Иногда возникают ситуации, когда они изменяют даже структуру крови реципиента. То есть после пересадки, например, почки, у человека может измениться собственная группа крови на донорскую.

Гораздо сложнее обстоит дело с пересадкой костного мозга. В большинстве случаев к ней прибегают при лейкемии. Донором в таких случаях сможет стать только брат или сестра пациента. Изредка при должном совпадении донорами становятся посторонние люди, но таких случаев можно пересчитать по пальцам.

Врачи пересаживают костный мозг донора, который имеет вид красной жидкости, пациенту, заставляя его продуцировать выработку здоровой крови. В дальнейшем остается только ждать – если трансплантат приживется – значит, все хорошо, если нет – начинается обратная реакция, именуемая как «трансплантат против хозяина», обычно приводящая к мучениям и смерти реципиента.

 В том случае, когда костный мозг приживается – человек становится химерой, поскольку донорский материал может продуцировать только собственные клетки, имеющие свой генетический набор.

Случаи химеризма

Известны случаи, когда после проведенного теста на ДНК вдруг оказывалось, что мать вовсе не мать своим детям, однако при этом отцовство было признано на 100%. В результате более подробного исследования оказывалось, что мать являлась носителем сразу двух генетических наборов. То есть это, по сути, 2 организма в одном. 

Кто не помнит серию зверских убийств с изнасилованиями, прокатившихся по СССР в конце 20 века? Маньяка, убившего 53 жертвы (по официальной версии), долгое время не могли поймать, хотя принимались самые экстренные и действенные меры для этого. Его фамилия – Чикатило. Некоторые исследователи предполагают, что у него был химеризм, поскольку анализ спермы и крови показал разные результаты, присущие двум различным людям.

Последние исследования актиний – колониальных животных, живущих на дне морском, показали, что большинство этих созданий являются генетическими химерами. Однако самое интересное заключается в том, что химеры более приспособлены к выживанию. Они вырастают более крупными, хищными и приспособленными к внешней среде.

В современных условиях тотального загрязнения окружающей среды отмечаются определенные процессы мутации, которые могут привести к самым непредсказуемым последствиям. Не является ли химеризм одним из них – действенной защитной реакцией, продиктованной инстинктом выживания в экстремальных условиях? Ответа на этот вопрос пока нет.

Источник: https://testdnk.pro/informacia/ximerizm-redkaya-bolezn-ili-instinkt-samosoxraneniya.html

Читать онлайн Ген Химеры Часть 1 страница 1. Большая и бесплатная библиотека

Иной мир. Иное будущее человечества. Общество, где все люди жестко поделены на Первый и Второй социальный класс в зависимости от возраста. Двое, которые решили, что смогут быть вместе, несмотря на все законы. И жестокая расплата за их амбиции.

:

Глава 1 1

Глава 2 3

Глава 3 6

Глава 4 8

Глава 5 9

Глава 6 11

Глава 7 13

Глава 8 15

Глава 9 18

Глава 10 20

Глава 11 22

Глава 12 23

Глава 13 26

Глава 14 28

Глава 15 30

Глава 16 32

Глава 17 35

Глава 18 38

Глава 19 40

Глава 20 42

Глава 21 45

Глава 22 47

Глава 23 50

Глава 24 52

Глава 25 53

Глава 1

Ойтуш слышал, как шумит море. Волны неспешно накатывали на берег, поглощая гальку. Море было не отличить от неба, как ни смотри вдаль, туда, где должна быть линия горизонта. Невозможно было понять: вечер сейчас или утро, ведь в этом месте — об этом парень знал точно — не бывает ни приливов ни отливов.

Рядом с ним была молодая девушка. Ее фиолетовые волосы развевались на ветру, как флаг, и лица было не разглядеть. Зато заметить, что она ждет ребенка, было совсем не сложно. Кровь запульсировала в виске — пора просыпаться.

Больше всего на свете Ойтуш хотел сейчас остаться в своем сне. Там, где низкие темно-синие облака, наполненные дождем; они вовсе не угнетают, а напротив, успокаивают. Где шелестит галька, съедаемая серыми волнами, а соленый воздух хочется вдыхать полной грудью. Там, где им с Сати больше не нужно убегать и прятаться.

Пульсация перерастает в надоедливую боль — прошло ровно семь часов, отведенных Ойтушу на сон. Мозговой таймер невозможно перепрограммировать.

Сновидение отступает, и на смену свежести моря приходит затхлость химического склада. Кто-то другой, возможно, побрезгует входить сюда без защитного костюма, но для Ойтуша это дом. Снятый за небольшую плату отсек заброшенного склада химических веществ, над которым пролегает ветка метро. Грязно, сыро, с потолка капает, зато нет камер видеонаблюдения. Идеальное место для тех, кто скрывается от протектория.

Снова разряд боли, на этот раз уже сильнее. Выпростав руку из под одеяла, Ойтуш находит висок и десять раз постукивает по нему пальцем, мысленно считая в обратном порядке. Только так можно отключить эту дрянь в мозгу: убедить, что ты действительно проснулся, готов к подсчетам и простой моторике.

«Доброе утро, Ойтуш Эвери», — сообщает негромкий голос в его голове.

— Да уж, доброе — не то слово, — отвечает Ойтуш, зная, что его все равно никто не услышит. «Сегодня четверг 2 апреля 2209 года. В Метрополе ожидается пасмурная погода, осадки в виде снега и дождя. Однако служба метеоконтроля обещает, что разгонит тучи к полудню»

Чип, что вживляется всем гражданам старше шестнадцати, умеет не только по-садистски будить, но и сообщать последние новости. К сожалению, их, в отличие от таймера, отключить нельзя.

Сати как всегда ушла раньше, оставив после себя смятую подушку, а на столе — остатки вчерашнего ужина. Ойтуш задавался вопросом: сколько еще она будет подкармливать его? Таскать еду, что дают в ее школьной столовой? Рано или поздно кто-нибудь из интуитов заметит, что маленькая хрупкая девочка берет больше еды, чем все остальные. Тогда им не избежать проблем.

Сати. Та самая девушка из сна Ойтуша вот только сейчас ей всего пятнадцать. Они принадлежат к разным социальным классам, и по реалиям нашего времени, им запрещено быть вместе. Она — Первый, элитный класс, на который общество возлагает большие надежды, а он — Второй, рабочий класс, обладающий гораздо меньшими правами и возможностями. Да, через год их классы сравняются, но сегодня Ойтуша могут расстрелять даже за то, что он просто держит ее за руку.

«Температура вашего тела составляет 38 градусов Цельсия. Самочувствие оценивается как 4 из 10. Рекомендуется срочно пройти обследование на дот-вирус», — продолжало вещать «радио».

Дрожащими руками Ойтуш наливает воду в стакан. Мутная, с желтоватыми хлопьями, но другой здесь не достать. Пытается сделать глоток, но ком в горле не позволяет, и парень заходится сиплым кашлем. Слезы брызгают из его глаз, на лбу выступают бисеринки пота.

Ломка, похожая на героиновую, слишком яркие сны — пора было признаться самому себе, что он подхватил-таки это чертов дот-вирус. Проклятая зараза, десять лет назад унесшая тысячи жизней. До сих пор непонятно, какова была его природа: злой рок или же случайно созданное учеными смертельное оружие.

Человечество думало, что раз и навсегда победило рак, создав штамм вирусов, способный атаковать опухоль. Но вирус слишком быстро мутировал. Вместо волшебного лекарства против рака люди получили быстро распространившуюся заразу, вызывающую грипп, омерзительные галлюцинации, а в итоге отказ почек, печени, легких.

Люди умирали, задыхаясь и смотря красочные сны.

Какое там обследование, пора вставать в очередь за сывороткой и как можно скорее. Хорошо если удастся получить иммуноглобулины хотя бы через неделю — может до этого времени Ойтуш и протянет.

Две таблетки экстазина летят в рот вместе с не разогретыми остатками ужина — теперь хотя бы половину рабочего дня парень точно осилит. Сати категорически против экстазина — он действительно ставит на ноги, но пристраститься к нему легче легкого.

Тем не менее, Ойтуш просто не может не выйти на работу сегодня, впрочем, как и в любой другой день: граждане Второго класса вообще не вольны выбирать свой образ жизни.

Подумать только, Ойтушу Эвери всего двадцать — то самое время, когда перед человеком начинают маячить осознанные цели, когда уже есть опыт, но еще не утрачена способность мечтать. Будь он здоров и силен, имей он одаренность, вполне возможно, что именно этот парень изменил бы мир.

Но не в Метрополе и не в наше время.

Считается, что одаренность проявляет себя до шестнадцати лет, именно поэтому детей в нашем обществе принято чуть ли не на руках носить. Любой из детей — это потенциальный одаренный, а значит тот, за кем стоит будущее нашего чудом уцелевшего мира. Обучение в школе, денежное пособие, сбалансированное питание, лучшие врачи, тренера, массажисты; множество привилегий, прав и возможностей — все это включено в понятие «Первый класс».

Так было и с Ойтушем. Он иногда вспоминал свое детство, где будучи гражданином Первого класса, он, как и все дети, считал себя пупом земли. Шестнадцать лет промелькнули яркой вспышкой; это было веселое и беззаботное время, где слова «нельзя» попросту не существовало. Но все хорошее закончилось слишком быстро: не найдя в парне ни грамма одаренности, протекторий постановил вживить чип в его мозг, а вместо Первого класса присвоить Второй.

Тем не менее, все могло быть гораздо хуже. Ойтуш мог никогда не встретить Сати.

Закинув упаковку с экстазином во внутренний карман старого пальто, парень покинул химический склад и вышел под мокрый снег. Над спальными районами Метрополя облака практически никогда не разгоняли, и из-за тяжелых туч, нависших над домами-муравейниками, день было практически не отличить от ночи, особенно в межсезонье.

Миновав с десяток казино с неисправными, но исключительно яркими светодиодными вывесками, Ойтуш по привычке пробежался глазами по аптечным киоскам. Почти на каждом из тех, что встречались на пути парня, мелькали вывески вроде: «Сыворотки нет и не будет» и «Только для Первого класса».

Город охватывала новая волна эпидемии дот-вируса, а значит совсем скоро морг Метрополя ждало пополнение.

Послышался низкий гул. Должно быть где-то там над облаками, в тысячах километров от Метрополя пролетал сейчас глайдер. Однажды Ойтуш видел его вблизи: серебристый корпус с острыми крыльями, а на брюхе — лавровый венец, известный всему миру как символ одаренности.

Глайдер перевозил одаренных на Остров, туда, куда Ойтуш уже много лет не мечтал попасть. Он замер и жадно и уставился в небо, но не увидел ничего, кроме низких красновато-коричневых туч.

Звук с каждой секундой удалялся, и сердце Ойтуша сжалось от той самой невыносимой тоски, которая бывает всякий раз, когда ты приближаешься к чуду, а потом упускаешь его безвозвратно.

Пора было спешить на работу. Побыстрее выкинув глайдер из головы, парень направился к метро.

Источник: https://dom-knig.com/read_272584-1

Новая этическая дилемма: зачем ученые создали эмбрион

Мир приблизился к одной из этических дилемм, о которых мы не хотели думать. Ученые произвели эмбрионы, комбинируя ДНК от свиньи и человека, чтобы сделать так называемую химеру. Они развивались в течение нескольких недель, прежде чем были уничтожены. Можно с уверенностью предположить, что эмбрионы-гибриды скоро будут развиваться дальше, но технические проблемы сделали их формирование более сложным, чем ожидали ученые.

Как появляются химеры

Химеры — организмы, образованные из двух оплодотворенных клеток, или зиготы, взятых от различных видов. Судя по названию, они должны оставаться на страницах книг Джоан Роулинг или древней мифологии, но есть веские причины, почему некоторые ученые хотят их создать.

В частности, люди умирают от нехватки донорских органов, таких как сердце и почки.

Химеры, созданные путем комбинирования оплодотворенных клеток свиньи и человека, могут оказаться решением этой проблемы, так как они станут источниками достаточно похожих на наши собственные органов, которые можно будет эффективно трансплантировать.

Этические проблемы

Многие считают, что эта идея даже звучит ужасающе, но другие утверждают, что это не хуже, чем выращивание животных, часто в ужасающих условиях, просто для того, чтобы их съесть.

Кроме того, будет трудно объяснить человеку, чья единственная надежда на выживание — печень химеры, что эта идея кажется слишком отталкивающей для реализации.

Фантасты и философы некоторое время пробовали решить эту этическую проблему, но политические институты и широкая общественность, как правило, откладывали ее в корзину сложных вещей, о которых мы пока что не должны беспокоиться.

Поэтому заявление об успешном создании эмбриона-гибрида служит тревожным сигналом, что мы не можем больше откладывать решение этой проблемы и должны заняться ею уже сейчас.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Витаминные капли для глаз

Начальный этап работы ученых

Усилия ведущего исследователя профессора Хуана Карлоса Бельмонте из Института Солка и его команды показали, что в этом вопросе существуют не только этические препятствия. «Конечная цель состоит в том, чтобы вырастить функциональные и переносимые ткани и органы, но мы далеки от этого, — сказал Бельмонте в своем заявлении. — Это важный первый шаг».

Бельмонте начал с того, что помещал стволовые клетки крысы в эмбрион мыши. Этим занимались ранее и другие исследователи.

Затем он использовал инструменты для редактирования генов, чтобы удалить гены, ответственные за развитие конкретных органов у мыши, и заменил их крысиными эквивалентами.

«Клетки крысы имеют функциональную копию отсутствующего гена мыши, так что они могут вытеснять клетки мыши и занимать освобожденные ниши для развития органов», — сказал первый автор подобного исследования доктор Джан Ву, также из Института Солка.

Почему используются эбрионы свиней

Человеческие стволовые клетки ранее также были введены эмбрионам мыши, но результаты оказались незначительными. Бельмонте и Ву пошли дальше и попытались ввести клетки человека эмбрионам коров и свиней. Часть работы с эмбрионами коров оказалась более трудной и дорогостоящей, и поэтому был сделан выбор в пользу свиней.

Но даже после этого работа не была простой. С момента зачатия до рождения свиньи проходит менее четырех месяцев, так что их развитие происходит гораздо быстрее, чем у людей.

Несмотря на то что команде все же удалось получить промежуточные человеческие плюрипотентные стволовые клетки для формирования химеры в пределах эмбриона свиньи, гибрид больше напоминал животное, а не человека. Авторы считают это хорошим результатом, так как многие из самых больших этических проблем возникают в случае создания существа с человеческим мозгом.

Эмбрионы были уничтожены через 3—4 недели, и они продемонстрировали свою жизнеспособность на этом этапе. Авторы работают над установкой конкретных человеческих генов в последующих химерах (как это было сделано при работе с крысами и мышами), чтобы создать больше человеческих органов.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

Источник: https://FB.ru/post/science/2017/1/30/9716

Создавая химер: как генетики пытаются вырастить донорские органы с помощью скрещивания видов

В греческой мифологии химера — огнедышащее существо с физическими чертами льва, козы и дракона. В биологическом смысле это человек или любое другое живое существо, в теле которого есть два совершенно разных набора ДНК. Другими словами, клетки существа происходят от двух или более «индивидуумов» — например, человека и свиньи.

Цель экспериментов по смешиванию клеток животных и человека — выращивание донорских органов, проблема с недостатком которых сегодня стоит очень остро. Каждые десять минут человек добавляется в национальный лист ожидания по пересадке органов. И каждый день 22 человека из этого списка умирают без нужного им органа.

Каждые десять минут человек добавляется в национальный лист ожидания по пересадке органов.

В XX веке ученые обнаружили стволовые клетки — мастер-клетки, которые могут производить любые виды тканей тела.

Но убедить эти клетки вырасти в нужные виды тканей и органов трудно. Сначала они должны выжить в чашках Петри, затем их нужно пересадить на строительные леса, чтобы органы приобрели правильную форму.

Кроме того, для выращивания органов необходимо брать клетки у реципиента — это болезненная, инвазивная процедура.

Другой путь — вырастить органы в организме млекопитающих, таких как свиньи, овцы и обезьяны. У этих животных органы развиваются быстрее, чем у человека. Однако для того, чтобы органы не вызывали отторжения при пересадке, клетки животного скрещиваются с клетками человека — так и получаются химеры.

Какие эксперименты по химеризации уже проводили генетики?

Есть два способа сделать химеру. Первый — ввести клетки или органы одного существа в тело другого. Это довольно рискованно, поскольку иммунная система хозяина с высокой вероятностью отторгнет органы или клетки, что может привести к смерти особи.

Другой метод заключается в том, чтобы начинать с эмбрионального уровня, вводя клетки одного животного в эмбрион другого и позволяя им вместе расти, образовывая гибрид. Исследователи выделяют стволовые клетки одного живого организма, которые могут развиваться в клетки любого типа, а затем вводят их в эмбрион другого вида.

Современные генетики идут по второму пути — они уже провели эксперименты по созданию химер из клеток мышей и крыс и даже вырастили поджелудочную ткань крысы внутри мыши. Созданный таким образом орган позволил успешно вылечить диабет у болевшей им мыши.

В 2017 году международная группа ученых под руководством биологов Хуана Бельмонте и Джун Ву из Института Солка продвинула эту концепцию еще на один шаг вперед. С помощью генного редактора СRISPR-Cas9 исследователи взломали бластоцисту мышей — клетки, предшествующие эмбриональным. Затем они удалили из бластоцисты гены, которые нужны мышам для выращивания определенных органов, заменив их аналогичными генами крыс.

Эксперимент прошел успешно — в результате удалось создать химер мышей и крыс, которые родились и прожили в течение нескольких недель. У некоторых особей генетики заметили желчный пузырь из клеток обоих грызунов, тогда как у крыс этот орган отсутствует.

После этого успеха исследователи попытались аналогичным образом скрестить клетки крысы и свиньи. Однако этот эксперимент завершился неудачей — различия во времени, необходимом для развития клеток, у этих млекопитающих оказались слишком значительными.

В 2017 году группа Бельмонте и Ву создала химеру человека и свиньи, поскольку оба вида имеют заметные сходства. Генетики ввели стволовые клетки человека в эмбрион свиньи и получили 186 химерных зародышей на поздней стадии, каждый из которых выжил.

Несмотря на то, что химеры свиньи и человека родились и прожили 28 дней, степень химеризации оказалась очень низкой — на 100 тыс. свиных клеток в полученных зародышах приходилось лишь по одной человеческой клетке. Кроме того, ученые заметили, что человеческая ткань, по-видимому, замедляет рост зародыша. Выращенные из таких зародышей органы, скорее всего, будут отвергнуты людьми, так как они содержат много свиной ткани, заключают авторы исследования.

Спустя несколько месяцев другая группа генетиков под руководством Пабло Росса из Калифорнийского университета в Дэвисе создала химеру человека и овцы, добившись концентрации одной человеческой клетки на 10 тыс. овечьих.

Однако на брифинге для прессы Росс заявил, что этого показателя пока недостаточно для выращивания органов, которые будут приняты иммунной системой человека.

Кроме того, ученым необходимо убедиться в том, что во время развития животное не заразилось никакими заболеваниями, которые после трансплантации могут передаться человеку.

Ученым удалось создать химеру человека и обезьяны?

Кажется, да — но последний эксперимент выглядит самым неоднозначным из всех, поставленных группой Хуана Бельмонте из Института Солка. Во-первых, исследование проводилось в Китае — его авторы объясняют такое решение попыткой обойти юридические сложности.

Во-вторых, его результаты опубликованы не в рецензируемом научном журнале, как в случае с предыдущими экспериментами, а в общественно-политическом издании El Pais.

Как и в случае с другими млекопитающими, ученые сначала взломали гены в эмбриональных клетках обезьяны, отвечающие за развитие органов, с помощью CRISPR. Затем в эмбрион ввели стволовые клетки человека.

Эмбрион обезьяны

В результате получили обезьяну с человеческими клетками — не дождавшись рождения, животное умертвили. Однако не уточняется, на какой именно стадии это произошло. Кроме того, исследователи не сообщают главный итог эксперимента: насколько удачно человеческим клеткам удалось прижиться в окружении клеток обезьян. По их словам, эксперимент прошел успешно.

Алехандро Де Лос-Анджелес, исследователь из отдела психиатрии Йельского университета, который никак не связан с исследованием, заявил The Guardian, что химеры обезьяна-человек, вероятно, позволят обнаружить наилучшее соотношение клеток человека и животного. Дело в том, что обезьяна и человек ближе друг к другу, чем свинья или овца и человек.

Как к таким экспериментам относятся научное сообщество и общественность?

Отношение к созданию химеры человека и животного в мире неоднозначное. В США такие эксперименты не запрещены, однако получить финансирование на них в виде гранта от Национальных институтов здоровья невозможно. Поэтому генетики, в том числе группа Бельмонте, вынуждены привлекать финансирование из негосударственных источников.

С другой стороны, основные конкуренты группы Бельмонте, ученые под руководством биолога Хиромицу Накаучи, в конце июля получили разрешение и государственное финансирование от правительства Японии на проведение экспериментов по химеризации человека и животного.

Причина неопределенности лежит в юридической плоскости: научное сообщество и юристы до сих пор не могут определить, может ли создание химер регулироваться правом, которое описывает эксперименты с участием человека?

Сторонники химеризации считают, что нет — поскольку в ходе исследований ученые не наносят вреда ни человеку, ни эмбриону человека. Для создания гибридов используются стволовые клетки, которые затем вводятся в эмбрион животного.

Сторонники химеризации считают, что в ходе исследований ученые не наносят вред ни человеку, ни эмбриону человека

Противники настаивают, что химерные эмбрионы попадают под запрет об экспериментах над эмбрионами человека, принятый в большинстве стран мира. Недавно его нарушил китайский биолог Цзянькуйя Хэ, который, по его собственным утверждениями, создал первых генетически модифицированных детей, за что подвергся жесткой критике со стороны научного сообщества и стал антигероем года по версии Nature.

Профессор биологии Робин Ловелл-Бэдж из Лондонского института Фрэнсиса Крика в разговоре с The Guardian добавил, что существует еще один этический вопрос — он касается развития химер после рождения.

«Как вы ограничите вклад человеческих клеток только в тот орган, который хотите создать? Если речь идет о поджелудочной железе, сердце или почках, это нормально.

Но если животное пройдет весь путь и родится, человеческие клетки могут сделать серьезный вклад в его центральную нервную систему. В этом случае эксперимент становится проблемой», — сказал он.

Источник: https://hightech.fm/2019/08/14/splice

10 биологических аномалий, свойственных человеку

Здоровье

Аномалия по определению – это то, что отличается от нормы, это нечто специфическое, особенное, ненормальное, что трудно классифицировать. В человеческой биологии аномалия – это генетическое отличие или что-то такое, что невозможно объяснить.

Несмотря на то, что люди в целом имеют схожие черты в том, что касается биологии, порой ученые сталкиваются с рядом странностей, о которых хотелось бы рассказать.

Сексуальные отклонения

Одной из самых странных человеческих особенностей, связанных с биологией, можно называть сексуальные отклонения, которые встречаются у некоторых индивидуумов. Эти отклонения включают странное поведение и странные сексуальные желания, которые отличаются от нормы.

По каким-то причинам, у некоторых людей появляются странные сексуальные стимулы, которые наука объяснить пока не может. Одной из самых известных таких аномалий является эксгибиционизм, который заключается в демонстрации гениталий в публичных местах.

Некоторые ученые считают, что это отклонение не является врожденным и приобретается человеком в социуме, другие уверены, что это биологическая проблема. Интересно, что большей частью сексуальные аномалии замечены у мужчин.

Парафилия

В 1920-х годах австрийский психиатр Вильгельм Штекель ввел термин «парафилия» для описания ненормального сексуального влечения к объектам, ситуациям или личностям, которое приводит к страданиям и серьезным проблемам.

Точно не известно, сколько существует различных видов парафилии, согласно одному источнику, их 549. Некоторые действия, связанные с сексуальными отклонениями, преследуются законом и не считаются болезнью. Например, педофилия.

Интересный факт: До 1974 года гомосексуализм был включен в список болезней, связанных с сексуальностью.

Влияние Солнца на человека

Советский ученый Александр Чижевский считается основателем космического естествознания, он первым стал исследовать влияние солнечной энергии на Землю и ее обитателей. Он нашел доказательства того, что Солнце может вызывать различные земные феномены. Он связал 11-летний цикл Солнца с изменением климата и активностью масс.

Чижевский предположил, что геомагнитные бури на Земле связаны с солнечными вспышками, что активность Солнца способна вызвать крушения самолетов, эпидемии, заражение паразитами и привести к повреждению оборудования. Он выдвинул гипотезу, что человек подсознательно тесно связан с солнечными циклами.

Чижевский писал, что негативная ионизация в атмосфере имеет прямое воздействие на чувствительность человека и поведение масс. Он основывал эту теорию на исторических данных и статистике. Он считал, что вся история человечества попадает под влияние 11-летнего цикла солнечной активности.

Ученый изучил исторические события 72-х стран, начиная с 500 года до нашей эры и по 1922 год, отмечая неспокойные времена, такие как воины, революции, бунты, экспедиции и миграции, а также посмотрел на то, какое количество людей принимало участие в этих событиях. Выяснилось, что 80 процентов самых значительных исторических событий приходилось именно на максимум солнечной активности.

Эти данные неоднократно проверялись учеными после Чижевского, и опять же были найдены доказательства влияния Солнца на человека. Выяснилось, что солнечные вспышки влияют на центральную нервную систему, активность мозга (включая равновесие), а также на поведение и эмоциональные реакции.

Магнитные бури

Солнечные вспышки вызывают на Земле магнитные бури, которые заставляют людей становиться более нервными, беспокойными, тревожными, смущенными, раздражительными, вялыми, усталыми, истощенными. Некоторые люди сообщают о том, что в это время испытывают длительные головные боли и внутричерепное давление. Другие сообщают о резких приступах бессонницы во время пика солнечной активности.

Интересный факт:В период с 1948 по 1997 годыИнститут проблем промышленной экологии Севера в России обнаружил, что геомагнитная активность имела три сезонных максимума, которые вызывали усиление беспокойства, депрессии, биполярного расстройства и увеличение количества самоубийств в городе Кировск. Мы только что прошли через солнечный максимум в феврале 2013 года.

Левша и правша

У человека доминирование одной руки над другой связано с неравномерным распределением навыков мелкой моторики. Причина, почему мы не можем выполнять повседневные дела разными руками одинаково, пока не известна.

Очевидно, что правшей гораздо больше, чем левшей (70-90 процентов из всех людей планеты). Процент правшей у примитивных народов меньше. За последние 25 лет исследования показали, что левши имеют гораздо больше рисков для здоровья, чем правши.

Исследования также показали, что у левшей сложнее развиваются языковые навыки и часто испытывают трудности в учебе, у них чаще наблюдается задержка в умственном развитии. Среди левшей также достаточно высокий процент страдающих дислексией – неспособностью к чтению. Однако очень часто среди левшей встречают одаренные математики и музыканты. Спортивные способности у левшей ниже, в среднем они имеют более низкий рост, а также они более худощавы, чем правши.

Исследования показывают, что левши обычно имеют меньше детей, а также их продолжительность жизни короче. В 1991 году

Источник: https://www.infoniac.ru/news/10-biologicheskih-anomalii-svoistvennyh-cheloveku.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
БУДЕМ ЗДОРОВЫ
Первая помощь при кровотечении из носа

Закрыть