Химера (биология)

В 1980-х годах искусственным путём была получена межвидовая химера овцы и козы. В 2017 году учёными из Salk Institute был создан эмбрион химеры — свиньи с клетками человека[9]. Однако анализ приживления стволовых клеток человека в бластоцистах свиньи продемонстрировал выраженную несовместимость - только одна человеческая клетка на 100000 обнаруживается в полученном эмбрионе свиньи.[10] Когда стволовые клетки обезьяны (Macaca fascicularis) вводятся в бластоцисты свиней, только одна из 1000–10 000 клеток происходит от обезьяны, все остальные это клетки свиньи.[11]

Важно отметить что в межвидовых химерах получаемых путем введения эмбриональных стволовых клеток приматов в эмбрионы мыши, эмбриональные стволовые клетки обезьян хоть и приживаются первоначально в ранних эмбрионах мыши, но в последующем не способны участвовать в развитии. Клетки мыши и обезьяны не смешиваются, а образуют отдельно растущие колонии в которых слипаются и выживают в ходе самоорганизации тканей только родственные «похожие» клетки. В результате этой клеточной ксенофобии эмбриональные стволовые клетки обезьян в конечном счете исчезают из мышиных эмбрионов после стадии имплантации эмбриона.[12] В основе подобного поведения клеток очевидно лежат фундаментальные принципы морфогенеза,[13] в том числе скорость развертывания программы развития[14][15] и межвидовое соперничества.[16]

Описано несколько случаев тетрагаметного химеризма у человека. Такие химеры возникают, когда две разные зиготы сливаются вскоре после оплодотворения и формируют единый эмбрион. Такие химеры идентифицируют, например, по наличию двух популяций эритроцитов, гермафродитизму и иногда по мозаичной окраске кожи и глаз[17].

Микрохимеризм возникает при проникновении клеток матери и плода через плацентарный барьер млекопитающих и характеризуется в норме небольшой долей «чужих» клеток в организме.

Различают два вида микрохимеризма: фетальный микрохимеризм — присутствие клеток плода в организме матери, и материнский микрохимеризм — присутствие клеток матери в организме сначала плода, а затем и ребёнка. Предполагается, что микрохимеризм вследствие различия иммунных свойств приобретённых клеток и клеток организма-хозяина является причиной ряда заболеваний аутоиммунного характера: ювенильного дерматомиозита и неонатальной волчанки при фетальном микрохимеризме, преэклампсии, системной красной волчанки и некоторых форм рака при материнском микрохимеризме, а также ряда других патологических состояний.

Если в крови больного содержатся клетки человека противоположного пола, химеризм легко выявить, обнаружив клетки с женским и мужским кариотипами. В остальных случаях проводят типирование клеток крови больного по HLA.

Как и у некоторых других млекопитающих, у человека возможен обмен клетками между близнецами в ходе внутриутробного развития. Миграция клеток происходит через общую плаценту (плацентарные анастомозы).

Теоретически химеризм у гомозиготных близнецов невозможен, так как они генетически идентичны и происходят от одной зиготы. Однако редкие наблюдения показывают, что обмен клетками между такими близнецами всё-таки происходит. Описан случай монохориональной диамниотической беременности, при которой у одного из близнецов на ранней стадии развития возникла трисомия по 21 хромосоме. При рождении один из близнецов имел фенотипические признаки страдающего синдромом Дауна, второй имел нормальный фенотип. Анализ микросателлитной ДНК показал, что близнецы были действительно гомозиготными. При этом в клетках эпителия ротовой полости каждого близнеца были обнаружены только его собственные клетки (дисомические или трисомические по 21 хромосоме), в то время как кровь содержала клетки обоих близнецов. Это явление называется химеризмом клеток крови и объясняется тем, что близнецы с монохориональной плацентой в 70 % случаев обмениваются кровью на той или иной стадии развития[18].

Как правило, гетерозиготные близнецы у человека имеют свои собственные плаценты. Однако было описано несколько случаев, когда гетерозиготные близнецы питались от общей плаценты. В такой ситуации происходит обмен кровью между близнецами, которые не являются генетически идентичными, что приводит к химеризму клеток крови и, возможно, других тканей. Предполагают, что частота этого явления недооценена и увеличивается с применением вспомогательных репродуктивных технологий[8][1].

• Химеризм выявляется у пациента в 2 серии 3 сезона сериала «Доктор Хаус».
• Химеризм неоднократно упоминается и является одним из ключевых моментов понимания сюжета в сериале «Тёмное дитя».
• Также химеризм был найден у убийцы в 23 серии 4 сезона сериала «C.S.I.: Место преступления».
• Химеризм был обнаружен в юношеском возрасте у детектива в детективном романе Франка Тильё «Фантомная память» из цикла книг «Расследование ведут комиссар Шарко и Люси Энебель».
• Также встречается в телесериале «Семейные мелодрамы». Сезон 6. Серия 34. Название «Химера».