Химеризм, или почему тесты ДНК у матери и её детей могут не совпадать

В 2002 году 26-летняя американка Лидия Фэйрчайлд после развода с мужем (его звали Джейми Таунсенд) обратилась в государственные органы штата Вашингтон с заявлением о принудительном взыскании алиментов с бывшего супруга. В браке у четы родилось двое детей и Лидия была беременна третьим ребенком. В таких случаях, согласно стандартной процедуре, отец и мать должны сдать ДНК-тесты, чтобы подтвердить, что они являются родителями своих детей. Джейми Таунсенд получил лишнее доказательство, что жена была ему верна — его признали биологическим отцом всех ребятишек. А вот Лидия ДНК-тест провалила, генетический анализ показали, что она не является матерью своих детей. Власти тут же обвинили мисс Фэйрчайлд в жульничестве. У следствия было две версии: либо Лидия пыталась незаконно получить социальное пособия на чужих детей, либо она участвовала в афере с суррогатным материнством.

Рожала под наблюдением судебного пристава

Дело принимало крутой оборот. Ни о каком пособии речь, естественно, уже не шла. Данные ДНК казались настолько неоспоримыми, что суд счел фальшивыми медицинские записи родильных домов, где Лидия произвела на свет двух своих детей. Судья даже не стал слушать акушера Леонарда Драйсбаха, который дважды принимал у Лидии роды. Более того — прокурор требовал лишить Лидию Фэйрчайлд родительских прав и поместить в приют 4-летнего Джейми и 3-летнюю Джеймси. Самой Лидии грозило тюремное заключение.

Дело осложнялось тем, что и адвокаты отказывались защищать Лидию. Тест ДНК считался «золотым стандартом» судебной экспертизы и никто не хотел связываться с безнадежным делом. В конце концов адвокат Алан Тинделл поверил женщине. Детей на время разбирательства спрятали от властей. Сама Лидия вот-вот должна была родить третьего ребенка. Судья постановил, чтобы за родами наблюдал судебный пристав. Сразу после появления ребенка в присутствии служителя Фемиды должны были взять новые анализы у матери и новорожденного.Результаты тестов снова показали, что мисс Фэйрчайлд не является матерью рожденного ею ребенка.

Во всем мире только 30 химер

Обвинители продолжали считать, что Лидия зарабатывает суррогатным материнством, вынашивая детей бесплодным женщинам-одиночкам за деньги. Все могло кончиться очень печально, если бы адвокат Лидии не откопал в научном журнале New England Journal of Medicine статью об уникальном феномене Карен Киган — женщине-химеры из Бостона. Когда Карен исполнилось 52 года она тяжело заболела и ей понадобилась трансплантация почки. Двое ее взрослых детей заявили о готовности стать донорами. Несмотря на близкое родство, были взяты обычные в таких случаях анализы на совместимость органов донора и реципиента. Результаты поставили врачей в тупик: согласно генетическим данным сыновья Киган не могли быть ее детьми. Повторный анализ крови и мазок изо рта продемонстрировал такой же результат. Озадаченная Киган предложила для тестов другой образец своей ткани. Некоторое время назад у нее удалили узелок в щитовидной железе и он все еще хранился в соседней лаборатории. Эта ткань полностью совпадала с генетическим кодом ее детей. Карен Киган оказалась химерой — ее организм состоял из тканей с разными геномами. Эта генетическая аномалия возникает, когда две яйцеклетки оплодотворяются двумя сперматазоидами, при таком сценарии в подавляющем большинстве случаев развиваются близнецы. Но в редких случаях две оплодотворенные яйцеклетки сливаются в один организм и рождается химера — организм состоящий из генетически разнородных клеток.

С тех пор (а история Карен Киган приключилась в 1998 году) во всем мире была документально зафиксировано 30 случаев тетрагаметного химеризма. Одной из химер оказалась и Лидия Фэйрчайлд. Установлено, что ее кожа и волосы имеют один генетический код, а репродуктивная система — другой (именно он и передался детям). Обвинения были сняты, история получила хэппи-энд. Однако случай с Линдой ставит под сомнение справедливость тысяч судебных дел по всему миру, исход которых был основан на вере в непогрешимость ДНК-тестов.

Люди, у которых нет отпечатков пальцев

Помимо генетической экспертизы другой «царицей доказательств» считаются отпечатки пальцев. Считается, что каждый человек обладает уникальным рисунком на подушечках пальцев. Они появляются у человека еще в утробе матери на шестом месяце развития. Даже у однояйцевых близнецов отпечатки пальцев разные. Благодаря этой особенности дактилоскопический метод — способ опознания человека по отпечаткам пальцев, широко используется в криминалистике.

Однако, чуть больше 10 лет назад ученые обнаружили уникальное явление — несколько семей в мире (на сегодняшний момент официально установлены четыре) обладают редчайшей качеством, их представители с рождения не имеют отпечатков пальцев. Возможно люди с криминальными наклонностями могли бы использовать эту особенность, чтобы стать королями преступного мира. Но, к счастью, объектом пристального внимания медиков оказались люди законопослушные. Эта отличительная черта стала для них источником проблем, поскольку затрудняла получение визы в страны, где для въезда необходимо сдавать отпечатки пальцев. Кстати именно таким образом в поле зрения врачей попала первая пациентка, девушке — гражданке Швейцарии отказали во въездной визе в США. Учитывая, что дактилоскопия для приезжих обязательна еще в Японии, Великобритании, Израиле, Бразилии, странах Шенгенской зоны, то можно сказать, что люди обладающие такой особенностью становятся фактически невыездными. В связи с этим генетики придумали название для этой мутации — «болезнь иммиграционной задержки». Ученые Тель-Авивского Медицинского центра Сураски обследовали 16 представителей семейства, которые живут в швейцарском Базеле. У 7 человек были нормальные отпечатки, а 9 членов семьи могли продемонстрировать девственно чистые подушечки пальцев. Врачи нашли виновника, им оказался один из вариантов гена SMARCAD1. В результате мутации возникает нестабильность в копировании этого гена, что приводит к выборочной остановке формирования кожного рисунка еще в утробе матери. «Невыездная болезнь» не обладает другими побочными эффектами. Разве что у таких людей наблюдается еще пониженная потливость. Но это качество трудно назвать недостатком. Медики говорят, что дальнейшие исследования гена SMARCAD1 могут дать ответ на вопрос: зачем природе понадобилось, чтобы у каждого человека был свой неповторимый отпечаток пальцев.

Почему «химеризм» ?

Термин «химера» взят из греческой мифологии — это «составное» чудови­ще с телом козы, головой льва, зме­иным хвостом и т. д. Первым в научный обиход его ввел ещё в 1907 году немецкий ботаник Ганс Винклер применительно к растениям. 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 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.

Химеризм у млекопитающих мо­жет быть следствием нескольких процессов, как естественных, так и искусственных. В первом случае сливаются две яйцеклетки, оплодотворённых разными сперматозоидами, или два эмбриона на ранних стадиях развития. В результате разные органы или клетки одного организма содержат разный хромосомный набор.

Существует ещё 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).

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.

По материалам nationalgeographic.com, kp.by и  «Популярная механика №2 2012»