Nos laboratórios da mãe natureza, estranhos experimentos acontecem: gêmeos se absorvem bem no útero, a mãe não é a mãe de seus próprios filhos e irmãos se fundem em um único organismo para sobreviver. Os geneticistas têm alcançado a natureza há cem anos, mas até hoje não foram capazes de superá-la. Então, temos quimerismo
Uma moradora dos Estados Unidos, Lydia Fairchild, teve uma surpresa desagradável quando, após seu divórcio, ela se inscreveu para receber benefícios sociais. Seu marido teve que confirmar a paternidade por análise de DNA - e esta última mostrou que era Lydia quem não era mãe de dois filhos comuns (e ao mesmo tempo do terceiro, de quem estava grávida na época). A princípio, foi sugerido que a causa fosse um transplante de tecido ou transfusão de sangue, mas nem a mulher nem os filhos foram expostos.
O estado entrou com uma ação por fraude. O advogado da Sra. Fairchild salvou a situação - ele forneceu ao tribunal um artigo do New England Journal of Medicine:
A professora de Boston, 52 anos, Karen Keegan, precisou de um transplante de rim. Três de seus filhos concordaram em ser doadores, mas a análise genética mostrou que dois deles não são parentes da própria mãe! A pesquisa revelou muitos fatos interessantes: em particular, descobriu-se que Karen tinha uma irmã gêmea, que na fase inicial do desenvolvimento embrionário se fundiu com o embrião sobrevivente. O professor de Boston revelou-se uma quimera - uma criatura em cujo corpo estão presentes tecidos com diferentes conjuntos de genes, sem interferir uns com os outros.
No precedente com a Sra. Fairchild, tudo acabou sendo ainda mais complicado - o DNA dos filhos de Lydia provou apenas um relacionamento com sua avó, a mãe da Sra. Fairchild. Só foi possível descobrir graças à análise do cabelo, e os cabelos da cabeça e do púbis da mulher continham material genético diferente. A Sra. Fairchild saiu seca e sua história em 2006 foi dedicada ao programa "Meu gêmeo em mim".
Cerca de quarenta casos de quimerismo foram registrados oficialmente, mas na verdade existem muitos mais. Com grande probabilidade, o famoso maníaco Chikatilo, cujo grupo sanguíneo e dados de esperma não coincidiam, era uma quimera. Às vezes, o quimerismo aparece acidentalmente durante as tentativas de fertilização in vitro ou inseminação artificial: cientistas da Alemanha descreveram um paciente em que 99% das células do corpo continham o cromossomo feminino conjunto XX e 1% - masculino, XY. Acontece que seu irmão gêmeo morreu ao nascer, mas suas células viviam no corpo de sua irmã.
E esses são apenas casos relatados à comunidade médica em geral.
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Patas, asas e cauda
O termo "quimera" é retirado da mitologia grega - é um monstro "composto" com corpo de cabra, cabeça de leão, cauda de cobra, etc. É gerado por monstros horríveis - uma metade mulher, metade cobra Equidna e o gigante Typhon, morto, segundo uma versão, por um herói Belerofonte. Em biologia, uma quimera, como já mencionamos, é uma criatura com material genético heterogêneo que coexiste em um organismo. O termo foi introduzido pela primeira vez em 1907 pelo botânico alemão Hans Winkler, que chamou as plantas obtidas como resultado do enxerto de beladona em um caule de tomate de quimeras. Outro botânico, Erwin Baur, explicou a natureza do fenômeno. E o primeiro animal "composto" foi construído em 1984 - um "mosaico" artificial de uma ovelha e uma cabra, um filhote de quatro pais, algumas das células contendo o genoma da ovelha, e outras - o da cabra.
O quimerismo nas plantas é o resultado de mutações naturais ou enxertos, quando um ramo de uma planta de uma espécie é acrescentado ao tronco de outra. Os experimentos de Luther Burbank com o famoso Russet Burbank, uma variedade de batata que agora responde por até 50% da safra de batata nos Estados Unidos da América, ameixas sem sementes e marmelo com perfume de abacaxi foram principalmente criação de Frankenstein no mundo das plantas.
O famoso Michurin fez o mesmo, que estudou minuciosamente como o porta-enxerto (uma planta jovem na qual a muda de outra pessoa é plantada) afeta o rendimento, a viabilidade e outras propriedades do rebento. A reação "enxerto versus hospedeiro", devido à qual os transplantes de órgãos em humanos e animais são tão perigosos, é em geral incomum para as plantas. A única dificuldade é que as quimeras verdes, via de regra, não transmitem suas qualidades por herança, devem ser propagadas vegetativamente.
O quimerismo em mamíferos pode resultar de vários processos, tanto naturais quanto artificiais. O primeiro é o chamado quimerismo tetragamético, quando dois óvulos se fundem, cada um dos quais é fertilizado com seu próprio esperma, ou dois embriões nos estágios iniciais de desenvolvimento, como resultado dos quais diferentes órgãos ou células de tal organismo contêm um conjunto diferente de cromossomos. As histórias dos "gêmeos engolidos" são um exemplo típico de tal quimerismo.
O segundo é o microquimerismo … As células do bebê podem entrar no sistema circulatório da mãe e se enraizar em seus tecidos (microquimerismo fetal). Por exemplo, as células imunológicas do feto podem (pelo menos por vários anos) curar a mãe da artrite reumatóide, ajudar a restaurar o músculo cardíaco após desenvolver insuficiência cardíaca durante a gravidez ou aumentar a resistência da mãe ao câncer. Por outro lado, as células da mãe cruzam a barreira placentária para o feto (microquimerismo materno). Não sem sua ajuda, o sistema de imunidade inata é formado: o sistema imunológico do feto é "treinado" para resistir a doenças, cuja imunidade se desenvolveu na mãe. O outro lado da moeda é que uma criança no útero pode se tornar vítima de suas próprias doenças. Em particular, essa doença autoimune,como o lúpus neonatal, geralmente ocorre em crianças cujas mães têm lúpus eritematoso sistêmico.
A terceira variante do quimerismo natural é “gêmeo”, quando, devido à fusão dos vasos sanguíneos, gêmeos heterozigotos transferem suas células entre si (não com as mesmas células, como nos homozigotos, mas com conjuntos de genes diferentes, como nos irmãos). Foi assim que o referido paciente alemão se tornou uma quimera.
A próxima variante do quimerismo é o pós-transplante, quando, após uma transfusão de sangue ou transplante de órgão, as células do próprio corpo humano coexistem com as células do doador. É muito raro, mas acontece que as células do doador são completamente "incorporadas" ao corpo do receptor - por exemplo, há alguns anos, após um transplante de fígado, o grupo sanguíneo de uma garota australiana mudou para sempre.
A última opção é o transplante de medula óssea, no qual os médicos se esforçam ao máximo para transformar o paciente em uma quimera e fazer com que as células transplantadas funcionem em vez das do hospedeiro.
A medula óssea do próprio paciente é morta com radiação e medicamentos especiais, células hematopoéticas do doador são injetadas em seu lugar e aguardam. Se os exames revelam quimerismo do doador, todos ficam felizes, o processo está em andamento e, se conseguirmos lidar com a rejeição do transplante, há chance de recuperação. Mas o retorno das células "nativas" significa uma rápida recaída da doença.
Quimeras de laboratório
A história dos embriões quiméricos começou com os gobies do Dr. Ray Owen e as galinhas do Dr. Peter Brian Medawar, graças aos quais o mecanismo de quimerização foi desenvolvido.
Bezerros e galinhas Owen foi o primeiro a notar que em bezerros gêmeos células com material genético heterogêneo coexistem perfeitamente no corpo, e a razão para isso é a fusão de vasos sanguíneos. E o Dr. Medavar primeiro emendou ovos de galinha com "janelas" serradas, depois experimentou a introdução de culturas de células de pato em embriões de galinha, começou a conectar os sistemas circulatórios de embriões de galinha e finalmente formulou o termo "tolerância imunológica" - a prontidão do corpo para aceitar células estranhas. Ele foi o primeiro a implantar embriões de camundongos com uma linha pura de células embrionárias de outra e depois transplantou retalhos de pele para as quimeras sobreviventes para demonstrar que os biomateriais transplantados retêm as propriedades de seu organismo nativo e não são rejeitados. Cientistas em Chicago e Liverpool desenvolveram quimeras de madeira e ratos domésticos em laboratórios, injetando material genético adicional em embriões no estágio de blastocisto.
Os ratos mostraram-se bastante viáveis: mais ativos do que os domésticos, mas menos ativos do que os da floresta. Na Rússia, as quimeras das galinhas foram criadas com sucesso - leghorns brancas com caudas vermelhas de rodeland.
Homens de brinquedo
Outra opção para criar quimeras é a introdução de DNA humano no ovo de um animal. O material genético dos cíbridos - células híbridas - é quase totalmente humano, eles recebem apenas DNA mitocondrial do animal. É verdade que as tentativas de trazer embriões híbridos ao nascimento de quimeras no nível moderno da ciência estão fadadas ao fracasso; além disso, a clonagem humana e, além disso, a criação de quimeras homem-animal são legalmente proibidas em todos os países desenvolvidos. E não há sentido em experimentos tão complexos. Várias dezenas de embriões cíbridos, criados exclusivamente para fins de pesquisa, foram destruídos poucos dias após o início da divisão do ovo.
Médicos e homúnculos
Os cientistas levaram cerca de vinte anos (desde a primeira operação bem-sucedida do Dr. Thomas) para aprender como selecionar doadores e receptores que são compatíveis com antígenos leucocitários humanos - proteínas, cuja incompatibilidade desencadeia uma cascata de reações moleculares que levam à rejeição do transplante e para combater a rejeição com a ajuda de drogas. suprimindo a imunidade. Em 1990, cerca de 4.000 transplantes de medula óssea foram realizados - menos do que hoje são realizados em um ano. Agora, a taxa de sobrevivência de cinco anos (na verdade - recuperação) para leucemia aguda é de 65%. Assim, tornou-se possível observar os efeitos inesperados do quimerismo.
Os médicos e parentes dos pacientes há muito tempo estão prontos para o fato de que, após o transplante, o grupo sanguíneo, o fator Rh e a estrutura do cabelo podem mudar - mas isso não é tudo.
O fato de um transplante de medula óssea poder até mesmo curar a AIDS é uma descoberta acidental, para a sorte dos médicos alemães. Sabe-se que cerca de 1% dos europeus são resistentes ao HIV. Um americano de 42 anos, com linfoma e AIDS, foi submetido a um transplante de medula óssea para tratar uma de suas doenças. E inesperadamente para todos (incluindo médicos) ele foi curado de ambos - seu doador acabou sendo portador de uma mutação que fornece resistência ao vírus e o transferiu para o receptor junto com a medula óssea.
Know-how do século XXI - evolução da terapia celular intrauterina. As células-tronco do sangue são injetadas em um feto que sofre de imunodeficiência, talassemia, granulocitose - e, teoricamente, a criança deveria nascer saudável. Na prática, foi possível atingir efeito apenas em fetos com imunodeficiência, em todos os outros casos, mesmo com o mínimo de quimerismo, a doença não regrediu. Experimentos em terapia complexa estão sendo ativamente realizados em animais: primeiro, a imunidade do feto é desligada e, em seguida, o transplante é realizado. Mas os experimentos em humanos ainda estão longe.
Quimerismo para sempre
A medicina colocou as possibilidades do quimerismo a seu serviço antes mesmo de esse fenômeno ser estudado em sua totalidade. Em 1940, foi feita a primeira tentativa de transplante de medula óssea de seu irmão em um paciente com anemia aplástica. Em 1958, seis físicos iugoslavos feridos em um acidente em uma usina nuclear foram tratados com um transplante de medula óssea em Paris, cinco deles sobreviveram. Em 1957, nos Estados Unidos, o Dr. Edward Thomas conseguiu (após irradiação corporal total) realizar o enxerto de enxerto em duas crianças com leucemia. As crianças morreram logo e, 10 anos depois, dos 417 transplantes realizados por Thomas, apenas três tiveram sucesso. Em 1968, um transplante totalmente bem-sucedido foi realizado: uma criança com imunodeficiência severa foi injetada na medula óssea de seu irmão. O paciente se recuperoutornando-se uma quimera - em vez de suas próprias células, o sangue no corpo produzia células "fraternas". E Edward Thomas em 1990 recebeu o Prêmio Nobel de Medicina.
"Popular Mechanics # 2 2012"
