Генетика
Система Rh - одна из наиболее полиморфных систем, антигены которой кодируются 2 генами (RHD и RHCE), расположенными на коротком плече хромосомы 1 в локусе RH между 1р34.3 и 1р36.13 (Cherif-Zahar и соавт. [211], MacGeoch и соавт. [453], Marsh и соавт. [462]).
Три генетические теории
Существуют 3 генетические концепции наследственной передачи антигенов Rh. Первая разработана в начале 50-х годов прошлого столетия Александром Винером (Wiener и соавт. [714, 715]), вторая - в тот же период Рональдом Фишером совместно с Робертом Рейсом (Fisher, Race [283, 284], Race [543]). Третья концепция, получившая в последние годы подтверждение, предложена в 90-х годах прошлого столетия Патрисией Типпетт (Tippett [654, 656]).
Интересно проследить логику построения этих концепций.
Располагая двумя сыворотками: aHTH-Rho и анти-rh', выявляющими 2 антигена - Rho и rh', Винер вполне обоснованно допустил, что существует не 2, а 4 аг- глютиногена резус: Rho, rh', Rho' и rh-агглютиноген, не содержащий ни Rho, ни rh'. Он полагал, что аллель R гена Rh обусловливает продукцию антигена Rho, аллель R1 - продукцию антигенов Rho и rh', аллель г' - антигена rh', а аллель г - отсутствие обоих антигенов - Rh и rh'.
Винер, не имея экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что отдельные гены могут быть сцеплены, сделал вывод, что все антигенные признаки Rh контролирует только 1 (но полиморфный) ген (рис. 4.1). Это и явилось основой его концепции, получившей известность как теория одного гена.
Антигены, продуцируемые редкими аллелями RHCE-локуса при его повреждении
|
Повреждение СЕ протеина |
Продуцируемые антигены |
|
(С)(е) |
Rh9 С* |
|
(G)(e) |
Rh32 |
|
(С)(е) |
Rh35 |
|
1 (С)(е) ' |
Rh48 (JAL)r ‘ v |
|
• н |
Rh36 (Be8) |
Задолго до Tippett (в 1964 г.) идею о существовании двух генов RH, структурного к операторного, высказал Lauer [410], однако его исследования не были продолжены.
Sanger и соавт, [596], исследуя природу антигена f, установили, что этот антиген вырабатывается в случае, если гены сие расположены на одной хромосоме в положении цис. Такое же заключение было сделано ими относительно антигена Се: он вырабатывается г/мс-комбинацией генов Сие. Race и Sanger приблизились к современному пониманию того, что генетический материал, именовавшийся ранее локусами с, е, С и Е, представляет собой один и тот же ген, имеющий аллели се, Се, сЕ и СЕ. Однако этот вывод не был ими сформулирован.
Следует обратить внимание на некоторые противоречия и сложности, привнесенные новым пониманием того, что система Rh кодируется не тремя или четырьмя парами аллельных генов, а только двумя: RHD и RHCE. Прежние генетические теории объясняли все предельно просто. Так, в соответствии с Я/ьЯг-концепцией фенотип RjRj, или Rho'" hr'", обусловлен гаплотипами R1 и R2', в соответствии с СО£-концепцией фенотип CcDEe кодируется генами С, с, D, Ей е, переданными индивиду по наследству с гаплотипами CDe и cDE. С позиций двухгенной теории фенотип CcDEe объяснить сложнее. Согласно двухлокусной модели индивид CcDEe должен унаследовать ген RHD и один из аллелей гена RHCE (RHce, RHCe, RHcE или RHCE). В любой из возможных комбинаций (Dee, DCe, DcE, DCE) полного набора антигенов CcDEe не получается и в этом заключается противоречие.
Вряд ли можно полагать, что аллель RHCe производит антигены с и Е, а аллель RHcE - антигены Сие. Это маловероятно, поскольку нарушает основную идею двухгенной модели и, кроме того, не соответствует результатам серологических исследований. Остается признать, что фенотип CcDEe является продуктом гибридного гена Ce-D-cE. Такое объяснение более правдоподобно. Как показали результаты исследования последних лет, фенотип cde часто обусловлен делецией гена RHD. Возможность гибридизации генов RH, в силу их высокой гомологии, не вызывает сомнения и, по-видимому, явление частое.
Ретроспективный взгляд на 3 генетические теории
Винер не разделял теорию трех генов Фишера - Рейса, оставаясь последовательным приверженцем концепции одного гена. Не признал он и кроссин- говер. Действительно, при наличии одного гена кроссинговер маловероятен. Убежденность, с которой Винер отстаивал свои взгляды, побуждает критически отнестись к рассмотрению этого вопроса.
Легко приняв на веру подкупающую простотой теорию Фишера - Рейса, мало кто из специалистов, кроме Винера, подверг ее серьезной перепроверке. Прокоп и Гёллер в фундаментальном труде «Группы крови человека» [90] пишут, что Винер критиковал теорию кроссинговера, неоднократно проверяя ее по таблицам популяционно-генетических исследований и не находя в них подтверждения ожидаемого кроссинговера. Напротив, некоторые позиции противоречили теории Фишера.
По мнению Рейса [544], на кроссинговер указывали лишь единичные наблюдения, из которых трудно было сделать однозначное заключение о существовании этого феномена.
В концепции Типпетт также нет места кроссинговеру. Трудно ожидать перекреста двух расположенных рядом тесно сцепленных локусов. При таких условиях более вероятны делеции, мутации и конверсии.
Как и любое теоретическое построение, рассмотренные выше 3 генетические теории - это лишь предположения, попытки систематизировать, объяснить экспериментальные данные, исходя из представлений того времени.
Сегодня можно высказать суждение (ни в коей мере не подвергая сомнению теорию Фишера), что порядок расположения генов RH может соответствовать последовательности D-Е -С и это ничего не меняет на фенотипическом уровне. Кроссинговер (если он в системе Rh происходит) может дать такие же сочетания антигенов при последовательности генов D-E-C, как и при последовательности D - С - Е (см. рис. 4.2). Последовательность генов С - D - Е также ничего не меняет в Rh-фенотипе человека, если допустить возможность выборочной конверсии генетического материала при мейозе.
Гаплотип cDe встречается в 10-13 раз чаще у негроидов, чем у европеоидов (42,3 и 3,2 % соответственно [108]). Если бы гаплотип cDe являлся результатом кроссинговера, как полагал Фишер, то частота гаплотицов Cde, cdE, CDE и CdE также должна быть существенно выше у негроидов, чем у европеоидов. Однако в действительности частота указанных гаплотипов у представителей этих двух рас приблизительно одинакова. Тем не менее идея Фишера о том, что редкие га- плотипы образуются посредством кроссинговера частых гаплотипов, признается всеми исследователями как весьма элегантная, и если кроссинговер не был до сих пор убедительно доказан, то он и не был полностью опровергнут.
Теоретические построения Типпетт, при всей их оригинальности, также не могут рассматриваться как истина в последней инстанции. В них много допущений. Не ясно: почему чаще образуются антитела анти-С, анти-с, анти-Е и анти-е, чем антитела анти-се, анти-Ce, анти-сЕ и анти-СЕ, хотя обе группы антител стимулированы, как полагает Типпетт, одним полипептидом? Почему так часто образуются несепарируемые анти-БС-антитела, если антигены D и С находятся на разных полипептидах? Почему чаще вырабатываются анти-DE- антитела, чем анти-Е, но реже, чем анти-DC? Винер объяснял это существованием двух агглютиногенов: Rho' (DC) и Rho" (DE), которые встречаются с разной частотой. По мнению Фишера, это объясняется тем, что гены D и Е, а значит и антигены D и Е, дальше отстоят друг от друга, чем D и С, поэтому вероятность образования анти-ОС-антител выше, чем анти-DE. С позиций концепции Типпетт образование комбинированных антител анти-DC и анти-DE можно объяснить, допустив, что эпитопы Rh мозаично переплетены на поверхности эритроцитов в виде близкорасположенных пар DC и DE.
Концепция двух генов пока еще осмысливается иммуносерологами, привыкшими оперировать категориями Винера, Фишера и Рейса. Если антитела анти- се, анти-Ce, анти-сЕ и анти-СЕ определяют продукты гена RHCE, то почему антитела анти-DC и анти-DE не могут свидетельствовать о существовании гена RHDCE с аллелями DC и DE, подобно тому, как считал Винер?
Пока ответом на этот вопрос служит открытие двух разных протеинов, несущих антигены D и СЕ. Однако не исключено, что в ближайшем будущем могут быть найдены протеины, несущие одновременно специфичность D и С, D и Е. Гибридные гены DC-D/D-DC, продуцирующие необычные иммунодоминант- ные протеины, известны. Вместе с тем следует признать, что теория двух генов представляет несомненный прогресс в иммуносерологии и весьма перспективна для дальнейших молекулярно-биологических изысканий.
Как справедливо указывают Issitt, Anstee [374], дискуссия относительно трех генетических теорий системы резус далека от завершения. Однако эта дискуссия не содержит антагонистических противоречий. Как первая, так и вторая, и третья теории не противоречат практике и вполне устраивают иммуносерологов, судебных медиков, генетиков и других специалистов. Различаясь по форме, эти концепции никак не сказываются на интерпретации результатов фенотипирования при использовании конкретных тестовых реагентов. В этих теориях практически все позиции общие, за исключением количества детерминирующих генов.
Номенклатура Фишера - Рейса не противоречит номенклатуре Винера, так как опирается на одни и те же факты (обе исследовательские группы, Рейса в Англии и Винера в Америке, обменивались найденными сыворотками и сопоставляли полученные результаты). Концепция Типпетт никаких изменений в существующую номенклатуру не внесла.
И все-таки, может быть, более всех прав Винер, и наблюдаемое разнообразие фенотипов резус, несмотря на национальные и расовые особенности, обеспечивается одним геном? Многочисленных воздействий на дистанции «формирование гена —► ген —► готовый продукт» в виде кроссинговера, конверсии, мутации, делеции, пространственного взаимовлияния генов друг на друга и всего, что может воздействовать на кодирующую ДНК и синтез полипептидов, более чем достаточно, чтобы обеспечить существующее разнообразие. Вряд ли для этого нужно 3, а тем более 50 генов, достаточно одного. Теория Типпетт построена в унисон теории Винера. Она по сути представляет собой возврат от теории трех генов или более к теории одного гена.
