Генетика на пальцах

После внедрения в генетику методов исследований с участием соматических клеток человек стал одним из главных экспериментальных объектов, с его клетками (а не с ним самим) можно делать все, что захочется. Если для эксперимента нужно большое количество клеток, например, много-много лимфоцитов крови, то их выращивают искусственным образом, вне организма из тех, которые содержатся в одной капле взятой крови. Каплю крови для эксперимента получить несложно, это же не три литра. А выращивать клетки вне организма ученые давно научились.

«Стоп! – воскликнут сейчас наиболее вдумчивые и хорошо разбирающиеся в медицинских проблемах читатели. – Тут или ошибка автора, или же автор только что случайно выдал нам одну из главных тайн современности! Если ученые давно научились выращивать клетки вне организма, то почему существуют такие большие проблемы с поиском донорских органов для трансплантации? Некоторые люди годами (без какого-либо преувеличения!) могут ждать подходящий им орган. Да еще и не факт, что вообще дождутся его… А после пересадки возникает проблема отторжения, организм отвергает пересаженный орган как чужеродный, и пациенту до конца дней своих приходится принимать препараты, подавляющие иммунную систему, ведь именно она борется со всем чужеродным. Так почему бы не избавить людей от лишних страданий? Почему бы не выращивать печень, почку или сердце из клеток пациента и ему же пересаживать? Так же проще, лучше и быстрее… В чем дело? Методика выращивания клеток засекречена? Или же существует мировой заговор трансплантологов?»

Нет, ни засекреченности, ни заговора трансплантологов не существует.

Дело в том, что культуры клеток растут вне организма без образования тканей. Если кто не знает, то тканями называют группы клеток (вместе с межклеточным веществом), имеющие схожее строение и выполняющие схожие функции. Органы образованы сочетанием различных тканей. В организмах животных выделяют следующие виды тканей:

– эпителиальная или покровная ткань (также называемая эпителием), которая покрывает организм снаружи (верхний слой кожи), выстилает поверхность внутренних органов и внутренние полости, а также входит в состав желез внутренней и внешней секреции (эпителий подразделяется на два вида: покровный и железистый);

– соединительная ткань, играющая вспомогательную роль во всех без исключения органах, где она выполняет опорную, защитную и питательную (трофическую) функции; соединительная ткань отличается большим разнообразием клеток, к ней относятся кровь и крове-творная ткань, лимфатическая ткань, жировая ткань, костная ткань, хрящевая ткань и др.;

– мышечная ткань, которая может различаться по строению, но все ее виды обладают одной особенностью – способностью к выраженным сокращениям;

– нервная ткань, которая обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем организма и осуществляет их регуляцию; нервные клетки, называемые «нейронами», способны воспринимать раздражение и передавать регулирующие (возбуждающие или тормозящие) импульсы.

Можно вырастить вне организма культуру жировых клеток, но они не объединятся в единое целое – жировую соединительную ткань. И клетки печени, выращенные вне организма, не объединятся в ткань, а тем более в целый орган. Они так и останутся разрозненными клетками, непригодными для пересадки. А вот для генетических исследований на клеточном уровне разрозненные клетки подходят превосходно.

Гибридизация соматических клеток проводится с целью определения местонахождения конкретного гена на хромосоме. Берутся соматические клетки двух организмов, принадлежащих к разным биологическим видам, и соединяются вместе в единую клетку-гибрид. Такое слияние достигается с помощью специальных вирусов, способных разрушать клеточные мембраны не полностью, а фрагментарно. Полное разрушение мембраны приводит к гибели клетки, а вот создание «окошка» в мембране клетку не убьет.

В ядрах гибридов будет содержаться двойной набор хромосом. В процессе размножения происходит утрата хромосом преимущественно одного из биологических видов, участвовавших в гибридизации. Так, например, для гибридов, полученных из соматических клеток человека и млекопитающих, характерна утрата человеческих хромосом, хромосомы млекопитающих теряются редко. Иначе говоря, если вам нужно исследовать генетический материал человека, то вы должны скрещивать человеческие соматические клетки с клетками млекопитающих.

При каждом делении клетки будут теряться «лишние» хромосомы. Во время деления хромосомы хорошо видны в обычный микроскоп и так же хорошо видны клеточные признаки. Признак, который кодируется нужным вам геном, исчез после очередного деления? Посмотрите, какие хромосомы исчезли вместе с ним, и вы узнаете, на какой из хромосом находится исследуемый вами ген. Или же вы узнаете, что он может находиться на одной из двух или трех исчезнувших хромосом, что существенно сузит область вашего поиска.