Гібридизація тваринних клітин. Історія методу

Припущення про те, що соматичні клітини можуть зливатися одна з одною, було висловлено ще на початку ХIX століття у зв’язку з відкриттям багатоядерних клітин. В історичному аспекті становить інтерес та обставина, що відкриття полікаріонів як би підтверджувало помилкове уявлення Шлейдена, який вважав, що нові клітини зароджуються у вигляді пухирців усередині цитоплазматичної мембрани батьківських клітин. Поділявши цю точку зору Рудольф Вірхов представив в 1851 р. малюнок багатоядерної пухлинної клітини будучи впевненим, що ядра є ендогенними зачатками нових клітин. Крім того, відкриття полікаріонів підлило масла у вогонь боротьби із клітинною теорією. Противники її висунули гіпотезу, відповідно до якої організм являє собою єдину тканинну масу з безперервною цитоплазмою, а існування полікаріонів розглядали як підтвердження цієї гіпотези. Згодом перемогла клітинна теорія, а існування полікаріонів віднесли до розряду цікавих виключень.

Гібриди соматичних клітин були відкриті лише в 60-х роках ХХ століття. У 1960 р. Панський зі співробітниками повідомили про виділення лінії гібридних клітин. Гібридні клітини були отримані шляхом змішування двох ліній, виділених раніше з 1 клітини мишачої саркоми. Вихідні лінії відрізнялися за числом й морфологією хромосом, а також за здатністю до утворення пухлини при введенні їх мишам. Гібридні клітини містили число хромосом, що відрізнялося від вихідних клітинних ліній, а також містили поверхневі антигени клітин обох батьківських ліній. Далі було встановлено, що клітинні гібриди можна одержати, використовуючи клітини різних видів тварин. Як агент, індукуючого злиття виступав інактивований вірус HVJ, названий також вірусом Сендай. Із цього часу вірус Сендай став широко використовуватися в експериментах по злиттю клітин.

При вивченні міжвидових гібридних клітин, здатних до проліферації було зроблено два дуже важливих спостереження:

- у гібридах можуть виявитися обидва геноми;

- у довгоживучих міжвидових гібридах елімінуються хромосоми одного виду.

Злиття клітин не обов’язково повинно чимось стимулюватися. Як in vivo, так й in vitro воно може проходити й без додавання спеціальних агентів. Незважаючи на те, що всі злиття такого роду можна вважати спонтанними, деякі з них постійно відбуваються в процесі онтогенезу, а отже, еволюційно запрограмовані. Дотепер невирішеною залишається одна із найважчих загадок біології, що полягає в тому, що мембрани, які перебувають усередині клітини зливаються часто, тоді як мембрани, що розмежовують клітини, зливаються рідко. Наприклад, пухирці апарата Гольджи зливаються один з одним, утворюючи клітинні пластинки при цитокінезі в рослин, мембрани ендоплазматичного ретикулуму – з елементами апарата Гольджі при переносі тільки що синтезованих білків і т.д.

У той же час нормальні клітини в природних умовах украй рідко зливаються одна з одною. Виключення становить процес запліднення. Крім того, як подібне виключення виступає процес плазмогамії у вищих грибів, коли одноядерні гаплоїдні клітини зливаються, утворюючи двохядерні (дикаріони). Такі клітини розмножуються мітотично, залишаючись двоядерними, і в результаті утворюють всім добре відомі плодові тіла.

У природних умовах злиття клітин відбувається й у ссавців. Наприклад, клітини можуть зливатися при формуванні м’язових трубочок. Ще в XIX столітті було показано, що міофібрили поперечно-смугастих м’язів утворяться в полікаріонах – великих видовжених багатоядерних клітинах. Полікаріони – продукт злиття одноядерних міобластів. Злиття пухлинних клітин – досить звичайне явище, при цьому пухлинні клітини in vivo іноді зливаються й з нормальними. Експерименти по спонтанному злиттю клітин проводилися й in vitro. При проведенні подібних експериментів одержують так званих "химерних" або алофенних мишей – тварин, у тканинах яких містяться клітини різних генотипів (рис. 5).

Рис. 5. Одержання алофенних мишей