Профессор Хибара и «кукушкины дети»

...Копай дальше. Можно, например, проверить у детей и матери X-хромосомные маркеры. Если вы еще их не смотрели... Заодно проверьте, есть ли эти маркеры у ее отца, если он жив... А можно взять у матери соскоб еще с каких-нибудь слизистых, кроме стенки ротовой полости. В самом крайнем случае возьмите биопсию яичника — но не сейчас.

При очередном звонке в голосе молодого медэксперта торжество пропало, осталось только недоумение и появились умоляющие нотки:

— У мальчика присутствует одна из X-хромосом матери — та, которую она получила от отца, то есть от его деда... У девочки X-хромосомы не совпадают с выделенными из клеток слизистой ротовой полости матери. А когда мы взяли мазок из влагалища — весь профиль совпал с профилем обоих детей! Профессор, я уже ничего не понимаю! Сжальтесь!

— ...Профессор, я уже ничего не понимаю! Сжальтесь!

— Так уж и быть. Только потому, что сегодня суббота. Такой зануда, как ты, небось и «Доктора Хауса» не смотрел? Ну, я так и думала. Итак, сезон 3, серия... Дрянь порядочная — розовые сопли, а с научной точки зрения — вообще полная мура! Но мне, как видишь, помогло сразу же догадаться... Так что иногда и такое слабительное для мозгов полезно!

— Так уж и быть. Только потому, что сегодня суббота. Такой зануда, как ты, небось и «Доктора Хауса» не смотрел? Ну, я так и думала. Итак, сезон 3, серия 2. Дрянь порядочная — розовые сопли, а с научной точки зрения — вообще полная мура! Но мне, как видишь, помогло сразу же догадаться...Так что иногда и такое слабительное для мозгов полезно!

Умоляющие нотки в голосе доктора не исчезли.

— Скажите хоть, как называется серия?

— «Каин и Авель», мой дорогой. Догадался?

— Ну... честно говоря... нет! Неужели тут замешана какая-то уголовщина?

Хибара весело рассмеялась:

— Никакой уголовщины — сплошная биология! Плюс маленькая «семейная тайна». И опять-таки — только ради субботы — я ее тебе открою. Твоя дамочка — тетрагаметная химера (см. Tetragametic_chimerism). Надеюсь, ты хоть знаешь, что это такое?

В трубке наступило глубокое молчание. Секунд через десять доктор Беленький сдавленно промычал:

— О, че-е-ерт! Какой же я идиот! — профессор явственно услышала (и даже почти увидела) по телефону, как он рвет на себе волосы.

— Да уж, — не упустила случая Хибара, — уход из науки не способствует повышению сообразительности, если не считать таковой стремление заколачивать деньги! Мог бы догадаться, еще когда я спросила тебя про ее возраст и цвет глаз. Причины гетерохроматизма, конечно, бывают разные, но одна из них — генетические различия клеток; здесь как раз тот случай. Поскольку у дамочки на круг четыре перетасованных набора хромосом, то и сочетания аллелей в разных глазах могло оказаться разным.

— Это-то я понял... А возраст тут при чем? — неосторожно перебил Хибару доктор Беленький.

И, конечно, тут же получил добавку:

— И с течением времени после ухода из науки, как я вижу, оглупление стремительно прогрессирует! Чтобы получилась тетрагаметная химера, должны срастись два зародыша; а для этого их должно быть хотя бы два в одной кроватке, как говорил доктор Хаус. Когда чаще всего эмбрионов в матке бывает несколько? Правильно, при экстракорпоральном оплодотворении — их там часто и три-четыре штуки подсаживают... А когда начали практиковать его в нашей стране? Если не интересовался — с конца восьмидесятых. Так что есть хорошие шансы, что наша девушка — ребенок «из пробирки».

— Спасибо, профессор! Побегу, позвоню клиентке: хочу наконец-то все ей разъяснить.

— Не за что, любезный друг. И помни — у тебя еще есть шансы не отупеть окончательно! Для начала — попробуй заинтересовать этим случаем каких-нибудь толковых генетиков, случай ведь не такой уж частый. Вдруг сможешь совместную статью родить? А там, глядишь, и постоянное сотрудничество наладится.

— Еще раз спасибо! Не знаю, как мне вас отблагодарить, — в голосе доктора звучала искренняя благодарность.

Профессор, отличающаяся быстротой реакции, и тут не задумалась ни на секунду.

— Да очень просто — поможешь мне прореживать морковку. И на всякий случай напоминаю — до того как прореживать морковку, надо ее еще посадить! Я обычно делаю это в десятых числах мая, так что можешь мне позвонить перед майскими праздниками.

В одной задаче («Мыши-химеры и элементарная математика») мы уже писали про тетрагаметных химер. Но там речь шла об искусственно полученных мышатах, у которых четыре родителя. У человека тетрагаметные химеры получаются, во-первых, естественным путем. Во-вторых, родителей у них не четверо, а двое — как обычно. Только две разных яйцеклетки мамы оплодотворяются двум разными сперматозоидами папы. Поэтому срастающиеся зародыши — разнояйцевые, или дизиготные, близнецы. Это могут оказаться мальчик и девочка, два мальчика или (как в нашем случае) две девочки — и похожи они друг на друга не больше, чем родные сестры. (Обратите внимание: клетки двух зародышей при этом не сливаются, а только перемешиваются! В каждой клетке остается по обычному набору хромосом человека 2n = 46).

Хромосомы двух бабушек и двух дедушек по-разному перетасовываются при образовании гамет, и их сочетания в клетках двух сестер различны. Разберем это на примере X-хромосом мамы-химеры из нашей задачи (рис. 1).

Рис. 1. Половые хромосомы, которые предлагала исследовать профессор Хибара

От папы обе девочки обязательно получают его единственную X-хромосому (X3 на рис. 1). Вторую они получают от мамы. С равной вероятностью это может быть либо одна и та же X-хромосома, либо (как на рис. 1) разные. В этом случае сын матери-химеры получает хромосому X3 с вероятностью 50%. Допустим, клетки слизистой оболочки рта у матери имеют набор X1X3, а все предшественники половых клеток матери — X2X3. Дочери с вероятностью 50% могла достаться хромосома X2, содержащаяся в яйцеклетках матери. Итак, случай, который выпал на долю доктора Беленького, для нашей ситуации (когда мать — химера) довольно заурядный: его суммарная вероятность равна 25%.

Никаких проблем со здоровьем у таких однополых «двух близнецов в одном», как правило, не возникает. И глаза у них обычно одинакового цвета. Уж совсем маловероятны, даже при наличии вредных мутаций у одного из близнецов, проблемы со свертыванием крови (как в серии «Каин и Авель») — ведь все белки, отвечающие за свертывание, выходят из клеток в плазму крови и «усредняются». Так что у профессора Хибары были основания ругать серию за ненаучность.

А вот юридические проблемы, как ни странно, возникают. Вообще, идею этой задачи отчасти навеял рассказ «Биологическая химера» из «Рассказов судмедэксперта». А ссылка на этот рассказ попалась на замечательном сайте киевского учителя биологии А. Г. Козленко (рекомендуется к посещению). Почему-то возникает впечатление, что этот рассказ выдуман. Но никакая фантазия не превзойдет реальную жизнь.

В 2002 году американка Лидия Файрчайлд (Fairchild), в то время мать двоих детей и беременная третьим ребенком, обратилась за социальным пособием (см. An amazing case from the archives gives a glimpse into the fascinating ways the human body can work). Она, ее дети и ее бойфренд (афроамериканец) сдали кровь для ДНК-теста — в США в таких случаях это рутинная процедура. И тут выяснилось, что предполагаемый отец действительно является биологическим отцом обоих детей, а вот их мать биологической матерью не является! Согласно нашему законодательству, приоритет в этом случае отдавался бы бумажкам из роддома и показаниям свидетелей. В США — не так. Медицинские бумаги сочли поддельными. Лидию отдали под суд, а детей ее собирались отправить в приют. Сначала обвинение звучало как попытка нелегально получить пособие; затем его чуть ли не переквалифицировали в киднэппинг, за который в США можно получить пожизненное заключение. Даже у отца Лидии возникли подозрения, что она как-то мухлевала со своими беременностями.

Пока длился процесс, подошло время третьих родов. Суд постановил взять ДНК у новорожденного «при понятых». Результат — тот же! Но вместо оправдания Лидии прокурор решил, что этот результат лишь подтверждает ее суррогатное материнство.

И тут Лидии повезло. Прокурор штата, следящий за ее делом, краем уха, услышал про случай Карен Киган. В возрасте 52 лет ей понадобилась пересадка почки. Тест на совместимость проходили трое ее взрослых сыновей, согласившихся стать донорами. Выяснилось, что только для одного из них Карен — родная (биологическая) мать. Как впоследствии было показано, для двух других она была родной тетей. Это было доказано благодаря интенсивному исследованию разных тканей ее тела (Карен согласилась сотрудничать с учеными, и в результате появилась статья в медицинском журнале (см. Disputed Maternity Leading to Identification of Tetragametic Chimerism). Прокурор (не адвокат!) не поленился найти и прочитать статью. Он сообщил суду, что Лидия теоретически может быть матерью своих детей, несмотря на результаты ДНК-теста. Новые пробы ДНК сначала взяли у матери Лидии, и оказалась, что она — биологическая бабушка детей Лидии. Затем, в дополнение к пробам крови, кожи и волос, которые дали отрицательные результаты, у Лидии взяли мазок из влагалища — там-то в клетках эпителия и обнаружились наборы хромосом, которыми она «поделилась» со всеми своими детьми. К этому времени обвинения уже были сняты, а материнские права возвращены Лидии (сомнения в США толкуются в пользу обвиняемого), и она, как и Карен, сотрудничала с учеными, а не со следствием.

Статья Which Half Is Mommy?: Tetragametic Chimerism and Trans-Subjectivity показывает, сколько вокруг подобных случаев можно накрутить разных философских и этических проблем. Но к ним мы обращаться не будем, а поговорим еще немного о проблемах биологических.

На самом деле, пока трудно сказать, насколько распространен тетрагаметный химеризм у человека. Ведь во многих случаях, как читатель уже осознал, его нужно специально искать. Вот у обезьян-мармозеток, как выяснилось, большинство детенышей — химеры (см. Germ-line chimerism and paternal care in marmosets (Callithrix kuhlii)), причем химеризм у них свойственен всем тканям, в том числе клеткам зародышевого пути (будущим половым). Это значит, что зачастую обезьяна рожает не своего собственного детеныша, а детеныша своего единоутробного близнеца! Близнец этот тоже рождается на свет — у игрунковых двойни не исключение, а норма. Химеризм возникает не из-за слияния зародышей, а из-за обмена клетками через хорион (часть плаценты). Интересно, что эти обезьяны охотно ухаживают за чужими детенышами, причем с детенышами очень много возятся самцы. И охотнее они таскают на себе именно химерных детенышей. Возможно, между этими необычными для приматов особенностями — химеризмом и общей заботой о всех детенышах в группе — есть взаимосвязь (см. статью Germ-line chimerism and paternal care in marmosets (Callithrix kuhlii)).

Впрочем, что это мы всё о тетрагаметном химеризме? Хотя этот тип химеризма, конечно, впечатляющий, но не самый распространенный. Как теперь выясняется, у человека весьма обычен другой тип — микрохимеризм. Клетки плода попадают в организм матери и живут там иногда десятилетиями; клетки матери попадают в организм плода и тоже могут длительно в нем существовать. Так что все мы немножко химеры...

Как влияют эти чужие клетки на организм, далеко не до конца ясно. С одной стороны, чужие клетки могут вызывать иммунный ответ и приводить к аутоиммунным болезням (может быть, отчасти поэтому наиболее обширная группа риска по этим болезням — женщины в возрасте за сорок). С другой стороны, «молодые» стволовые клетки плода могут способствовать регенерации и улучшать иммунный ответ — в частности, защищать от некоторых форм рака (см. Микрохимеризм. Возможные источники и роль при аутоиммунных заболеваниях). Запрос «microchimerism» в базе данных PubMed дает всего-навсего 5900 результатов, так что тут предстоит еще много открытий.