Еще более поразительными были результаты контрольного наблюдения, которое Бьянки провела над небеременными женщинами. У кое-кого из них тоже обнаружились клетки с Y-хромосомой. Бьянки выяснила, что все они когда-то родили сыновей.
Попытка Бьянки создать новый анализ крови полностью провалилась. Ей не удалось найти надежный способ выделить клетки плода именно от текущей беременности. Но она получила потрясающий утешительный приз – сделала открытие, что клетки плода внутри матери могут жить годами.
Бьянки решила продолжать изучение этих клеток на материале других матерей мальчиков. Она отобрала для своих исследований нескольких женщин, у которых никогда не было переливания крови или трансплантации органов. У шести из восьми таких женщин исследовательница обнаружила клетки плода с Y-хромосомой. Одна из них была мамой 27-летнего сына, а это значит, что его клетки сохранялись в теле матери более четверти века.
Когда Бьянки попыталась опубликовать статью о своих исследованиях, три журнала ее отклонили. Рецензенты возражали, что клеткам плода нет никакого смысла так долго сохраняться в чужом теле. Наконец, в 1996 г. журнал
Чтобы отличить эту форму химеризма от остальных, Бьянки придумала новый термин – «микрохимеризм». После выхода ее статьи и другие ученые подтвердили, что он наблюдается у большинства матерей. Проще всего это определяется с помощью Y-хромосомы. Но некоторые исследователи начали изучать у матерей и другие фрагменты ДНК детей. Они показали, что у всех беременных женщин на сроке 36 недель в кровотоке присутствуют клетки плода. После рождения их количество снижается, но примерно у половины матерей клетки плода сохраняются в крови на протяжении десятилетий после вынашивания ребенка[870].
Подобные микрохимерические клетки плывут против течения наследственности, это передача наследственной информации в обратную сторону[871]. Другие формы химеризма тоже играют в разные игры с наследственностью. Очень часто клетки матери попадают в организм ее ребенка, где могут сохраняться и размножаться еще долгое время после ее смерти. По некоторым оценкам, 42 % детей получают клетки от своих матерей[872].
Химеры даже создают ответвления от потока наследственности. Ученые Копенгагенского университета взяли образцы крови у 154 девочек 10–15 лет[873]. Исследователи искали в их крови клетки, несущие Y-хромосому. В 2016 г. они сообщили, что нашли такие клетки у 21 девочки, т. е. более чем у 13 %. Поскольку у них еще не было собственных сыновей, ученые пришли к выводу, что клетки с Y-хромосомой принадлежали их братьям, сохранились в их матерях после рождения сыновей и затем проникли в организмы дочерей, когда те находились еще на эмбриональной стадии развития. Возможно также, что то были клетки плода мужского пола, оставшиеся у их матерей после выкидыша или аборта.
Очень сложно оценить истинные масштабы микрохимеризма, потому что чужеродные клетки могут проникать в самые дальние закоулки человеческого тела. Если таких клеток нет в крови, это еще не значит, что они не прячутся в каком-нибудь органе, куда ученым трудно добраться. Лучший способ находить химеризм – вскрытие умерших.
В 2015 г. группа исследователей из Лейденского университета в Нидерландах именно так и поступила[874]. Они искали в голландских больницах образцы тканей женщин, которые на момент смерти были беременны мальчиками либо умерли в течение месяца после рождения сына. Исследователи нашли 26 таких женщин и взяли образцы тканей из их почек, печени, селезенки, легких, сердца и мозга. У некоторых из них клетки их сыновей были во всех органах. Из 17 исследованных сердец пять были химерными. Из 19 исследованных легких химерными оказались все. Клетки сыновей были и в пяти мозгах из пяти проверенных.
Вскрытие тел пожилых женщин показало, насколько долго клетки плода могут существовать в материнском организме. Ревматолог Центра Фреда Хатчинсона по исследованию рака Ли Нельсон совместно с коллегами исследовала останки 59 женщин, умерших в среднем в возрасте около 70 лет[875]. У 63 % женщин ученые обнаружили Y-хромосому в некоторых клетках мозга.
Клетки плода не просто мигрируют в тела своих матерей. Они идентифицируют ткани, которые их окружают, и развиваются в соответствующие типы клеток. В 2010 г. сингапурский биолог Джеральд Удольф совместно с коллегами доказал это с помощью генномодифицированной линии мышей[876]. Ученые изменили Y-хромосомы у самцов так, что при добавлении определенных веществ они светились. Удольф и его сотрудники разводили мышей, а затем препарировали мозг матерей. Исследователи обнаружили, что клетки сыновей проникали к матерям в мозг, выпускали отростки и выделяли нейромедиаторы. Сыновья помогали матерям думать.
Хронологически химер изучали примерно так же, как мозаиков: сначала обратили внимание на уродцев и нелепые случайности, а потом обнаружили происходящие в организмах удивительные процессы. Когда ученые осознали, что большинство людей представляют собой смесь клеток разных особей, они задумались о том, на что влияет такая неоднородная наследственность[877].
В 1996 г. Ли Нельсон предположила, что у некоторых матерей микрохимеризм может служить причиной ряда заболеваний. Поскольку в клетках плода половина генетического материала получена от отца, они представляют собой непонятную смесь своего и чужого. Нельсон задалась вопросом: а не способно ли длительное присутствие таких клеток подтолкнуть иммунную систему матери к атаке на собственные ткани? Может быть, из-за такого сбоя женщины сильнее подвержены аутоиммунным заболеваниям – таким как, скажем, артрит и склеродермия?[878]
Чтобы проверить это предположение, Нельсон и Бьянки провели совместное исследование. Они нашли 33 женщины, которые были матерями сыновей. Шестнадцать из них не жаловались на здоровье, а оставшиеся 17 страдали от склеродермии. Исследовательницы обнаружили, что у женщин со склеродермией было значительно больше сыновьих клеток, чем у здоровых. Ученые, занимавшиеся аналогичными исследованиями, получили схожие результаты для ряда других заболеваний. Однако эти открытия не доказывают окончательно, что именно микрохимеризм становится причиной недуга. Возможно, сначала возникает заболевание, а затем уже клетки плода скапливаются в больных тканях, где могут размножиться.
Но химеризм способен и принести пользу для вашего здоровья[879]. Первые сведения об этом Бьянки получила в конце 1990-х гг. в ходе поисков клеток плода в разных органах. Она нашла женщину, щитовидная железа которой была заполнена клетками плода с Y-хромосомой. Железа была сильно повреждена зобом, однако организм по-прежнему вырабатывал нормальное количество тиреоидных гормонов. Этому имелось поразительное объяснение: клетки сына прошли по телу матери к больной щитовидной железе. Они уловили, что там повреждение, и отреагировали на него, образовав множество новых клеток и восстановив таким образом функционирование железы.
У другой женщины Бьянки обнаружила, что целая доля ее печени состоит из клеток с Y-хромосомой. Бьянки даже выяснила, что «отцом» этих клеток был партнер женщины. Несколько лет назад та сделала аборт, но некоторые клетки плода все еще оставались внутри ее организма. Позже, когда печень женщины оказалась повреждена гепатитом С, клетки сына ее восстановили.
Иногда клетки плода помогают матерям бороться с раком. В 2013 г. сотрудник Университета Тафтса Питер Гекк и его коллеги искали клетки с Y-хромосомой в тканях молочных желез 114 женщин, умерших от рака этого органа, и 68 женщин, скончавшихся от других причин[880]. Клетки плода мужского пола были найдены в 56 % здоровых образцов. А среди образцов с раковой тканью такие клетки обнаружились только в 20 %. Гекк предположил, что клетки плода проникают в те области ткани молочной железы, где им удобно размножаться. И возможно, раковые клетки ищут те же самые области, чтобы разрастись в опухоль.
По мере того как химеризм перестает считаться чем-то необычным, возникают неожиданные этические вопросы. Только в США ежегодно около тысячи детей рождаются у суррогатных матерей. По мнению биоэтиков из Колумбийского университета Рут Фишбах и Джона Лойке, правила суррогатного материнства основаны на старомодных представлениях о беременности[881]. Согласно им, люди считаются просто наборами генов. Общество не переживает о женщине, вынашивающей чужой эмбрион и затем расстающейся с ним, поскольку у них нет наследственной связи, которая есть у этого эмбриона с родной матерью. Если беременность прошла нормально, то после нее суррогатная мама остается такой же, какой была до начала всего этого процесса.
Однако Фишбах и Лойке отмечают, что суррогатная мать и ребенок могут остаться связанными самым глубоким образом. Клетки плода способны проникать во все части тела вынашивающей его женщины и поселяться там навсегда. И она может передавать некоторые свои клетки такому ребенку. Это не просто абстрактные размышления. В 2009 г. ученые из Гарварда исследовали 11 суррогатных матерей, вынашивающих мальчиков, но не имеющих собственных сыновей. После родов ученые обнаружили Y-хромосому в клетках крови у пяти из них.
Фишбах и Лойке не утверждают, что суррогатное материнство следует запретить из-за химеризма. Но исследователи уверены: информированное согласие, которое дают будущие суррогатные матери, должно быть по-настоящему информированным – чтобы для таких женщин не оказалось неожиданностью, что их собственная ДНК способна будет долгое время влиять на неродного им ребенка, а также что они сами в итоге могут получить некоторые клетки с геномом этого ребенка. Эти женщины должны знать, что щупальца наследственности не так легко обрезать, как кажется.