Медсестра позвонила Киган, чтобы сообщить результат. Ее сыновья не только не подходили в качестве доноров, но и
Поскольку сыновья Киган были уже взрослыми мужчинами, перед ней в отличие от Лидии не стояла ужасная угроза потерять своих детей. Но врачи Киган твердо намеревались выяснить, что происходит. Анализы подтвердили, что ее муж был отцом мальчиков. Доктора взяли для исследования кровь у матери и братьев Киган, а также образцы других тканей Карен – в том числе волос и кожи. Несколько лет назад Киган удалили узелок из щитовидной железы, и оказалось, что он до сих пор хранится в больнице. Врачи сделали также биопсию мочевого пузыря.
Изучая все эти ткани, врачи Киган обнаружили, что в них присутствуют две различные группы клеток. В развитии ее тела прослеживались две разные родословные, идущие не от одной предковой клетки, а от двух. Они поняли, что Карен – тетрагаметная химера, получившаяся из двух близнецов женского пола.
Клетки одного близнеца дали начало всем клеткам ее крови. Они также поучаствовали в создании других тканей и некоторых яйцеклеток. Один из сыновей Карен развился из яйцеклетки, принадлежащей к той же клеточной линии, что и клетки ее крови. Два других сына развились из яйцеклеток, принадлежащих к линии, идущей от другого близнеца.
Когда адвокат Лидии Фэйрчайлд услышал о случае Киган, он немедленно потребовал, чтобы его клиентке сделали тот же тест. Сначала казалось, что опять все оборачивается против Лидии. ДНК из ее кожи, волос и слюны не соответствовала ДНК ее детей. Но затем исследователи изучили мазок из шейки матки, взятый много лет назад. ДНК совпала, подтверждая, что Лидия была химерой. Ее дети остались с ней.
Обе истории – и Лидии Фэйрчайлд, и Карен Киган – закончились хорошо. Но у женщин остались навязчивые вопросы о своих семьях и о себе. Яйцеклетки, клетки шейки матки и, возможно, некоторые другие клетки Фэйрчайлд были напрямую генетически связаны с ее детьми. А как же остальное тело? Не оказалась ли она частично и тетей своим детям? В случае же с Киган – были ли ее сыновья сводными братьями, поскольку их «матери» приходились друг другу сестрами? Мы используем слова «сестра» и «тетя», как будто они имеют отношение к жестким биологическим законам. Хотя нам кажется, что в генетике все однозначно, эти законы – всего лишь эмпирические правила. При определенных условиях они легко могут быть нарушены.
Выступая несколько лет спустя на Национальном общественном радио, Киган призналась, что сложнее всего ей было рассказать сыновьям о результатах анализа. «Я чувствовала, что какая-то часть меня не перешла к ним, – говорила она. – Я подумала: интересно, почувствуют ли они, что я не совсем их настоящая мать, поскольку не передала им все те гены, которые должна была»[863].
Вероятно, для Киган было бы некоторым утешением узнать, что ее сыновья, возможно, тоже химеры. Скорее всего, они несли в себе определенное количество клеток Киган. А она, не исключено, была дважды химерой и несла в себе ряд клеток своих детей.
Когда эмбрион получает питательные вещества от матери, плацента использует фильтр, чтобы не пропускать материнские клетки крови. Но фильтр несовершенен, и иногда материнские клетки попадают в эмбрион. А изредка утечка происходит в обратном направлении.
Впервые прохождение клеток сквозь плаценту врачи заметили в 1889 г.[864] Немецкий патологоанатом Кристиан Георг Шморль исследовал тела 17 беременных женщин, умерших от судорожных припадков[865]. Он заметил, что в их печени содержатся «очень своеобразные» клетки. По их размеру и форме Шморль догадался, что они попали туда из плаценты нерожденных детей.
Легко можно было бы счесть такое перемещение клеток патологией, связанной с заболеванием этих женщин. Но в 1963 г. медики из Стэнфордского университета Раджендра Десаи и Уильям Крегер обнаружили, что оно вполне характерно для нормальной беременности[866]. Они взяли кровь у девяти беременных женщин и добавили в нее акрихин. Первоначально этот препарат применялся для профилактики малярии, однако затем его стали использовать при отслеживании клеток. Некоторые клетки поглощали акрихин, а потом светились зеленым, что было видно под флуоресцентным микроскопом.
Десаи и Крегер ввели обработанную акрихином кровь обратно в организмы женщин и подождали окончания беременности. Затем медики обследовали пуповины младенцев. Когда они поместили мазки пуповинной крови на предметные стекла и взглянули в флуоресцентный микроскоп, кровь в шести образцах из девяти засветилась зеленым. Белые клетки крови матерей попали в кровоток их детей.
Через три года Десаи с коллегами из Бостона провел обратный эксперимент[867]. Ученые воспользовались тем, что иногда плоду делают переливание крови, если во время пребывания в матке у него развивается анемия. Десаи добавил акрихин в кровь, которую должны были перелить семи эмбрионам. Через несколько часов он взял образцы крови у их матерей. Во всех случаях Десаи нашел светящиеся зеленым белые клетки крови и тромбоциты, которые вводились плоду. Матери становились химерами, получая кровь от своих детей.
Эксперименты Десаи показали, что плацента – не такой непроницаемый барьер, как считалось ранее. Но было непонятно, какую роль играют эти мигрировавшие клетки в своем новом доме. Может быть, они просто умирают вскоре после перехода. Потребовалось три десятилетия, чтобы другие ученые сумели показать, что клетки могут выживать, а матери – навсегда становиться химерами с клетками своих детей.
Эти открытия начались с неудачной попытки создать тест на синдром Дауна. В 1970-х гг. единственным способом проверки на этот синдром был прокол иглой плодного пузыря и взятие на анализ небольшого количества жидкости. В этой жидкости плавало немного клеток плода, которые генетики могли проверить на хромосомные аномалии. Однако этот тест, называвшийся амниоцентезом, имел много недостатков. Иногда он ложно показывал наличие синдрома Дауна, а иногда синдром не удавалось обнаружить, когда он присутствовал. И что еще хуже, введение иглы в матку сильно увеличивало риск выкидыша.
Ученый из Стэнфордского университета Леонард Херценберг решил создать такой анализ крови, который заменил бы амниоцентез. Он брал у беременных женщин кровь, в которой, как показал Десаи, содержалось некоторое количество клеток плода. Теперь Херценберг мог изучать их, не создавая риска для беременности.
Основная задача этого проекта состояла в том, чтобы найти способ быстро и аккуратно отделять клетки плода от материнских. Херценберг со своими учениками придумал, что можно наносить флуоресцентные метки на белки HLA, сидящие на поверхности клеток. Исследователи использовали метки, прицепляющиеся к HLA-белкам, унаследованным ребенком от отца и отсутствующим на клетках матери. Это гарантировало, что светиться будут только клетки ребенка.
В 1979 г. Херценберг с учениками показал, что их новый метод действительно можно использовать для выявления клеток плода в крови матери[868]. Чтобы улучшить этот метод, ученица стэнфордского биолога Дайана Бьянки провела исследования в Университете Тафтса[869]. В своей собственной лаборатории она придумала новый подход. Херценберг помечал множество различных типов клеток плода. Бьянки разработала метку, помечавшую только стволовые клетки, из которых образуются белые и красные кровяные тельца. У взрослых эти стволовые клетки спрятаны в костном мозге и никогда не попадают в кровоток. Любые стволовые клетки в крови женщины почти наверняка являются клетками плода.
Бьянки создала новый набор молекулярных меток, который успешно использовала для вылавливания стволовых клеток плода. Она радовалась своим достижениям, но только до тех пор, пока беременные женщины, которых она наблюдала, не начинали рожать.
У ряда рожениц исследовательница находила стволовые клетки с Y-хромосомами. Это было ожидаемо, если будущая мама была беременна мальчиком. Но некоторые из этих женщин родили девочек.