Кровь: река жизни. От древних легенд до научных открытий

Хотя не всегда можно определить генотип человека исходя из его фенотипа, иногда это все-таки удается сделать, если принимать во внимание не только его фенотип, но и фенотипы его детей, родителей или других родственников.

Из этого следует несколько интересных выводов.

Допустим, A0-мужчина женится на B0-женщине, и у них рождаются A0- и B0-дочери и AB-и 00-сыновья (в порядке рождения). Все эти комбинации возможны, если родители A0 и B0. С точки зрения фенотипа отец и старшая дочь имеют группу крови A, мать и младшая дочь — B, старший сын — AB и младший — 0.

Теперь предположим, что младшему сыну с группой крови 0 срочно требуется переливание крови. Донорами не могут стать ни его родители, ни брат, ни сестры. Ни один из них, несмотря на кровное родство, не может дать свою кровь, потому что это причинит ему вред и может даже убить его. В этом случае в качестве донора можно использовать незнакомого человека, пусть даже иностранца из другой части света, при одном условии: его кровь должна принадлежать к группе 0.

Определение группы крови может помочь разрешить спор об отцовстве. Допустим, мужчина с группой крови В женился на женщине с группой крови 0. Поскольку у любого человека с группой 0 должен быть генотип 00, мать может передать будущему ребенку только 0-ген. В-отец может принадлежать к ВВ или В0-типу. Поэтому в его сперматозоидах может находиться В-ген или 0-ген.

В результате возможны только два сочетания. Дети могут быть только В0 или 00 — то есть фенотипы В и 0. Значит, в результате этого брака могут родиться дети с группой крови 0 или В.

Допустим, ребенку, родившемуся в результате такого брака, делается анализ крови, и выясняется, что у него кровь группы А. В данном случае не важно, какой у него генотип — АА или А0. В любом случае ребенок не мог родиться в результате этого брака. Ни у отца, ни у матери нет А-гена. Либо матери в больнице по ошибке дали другого ребенка, что маловероятно, но все же случается, либо, что более вероятно, ее муж не отец ребенка.

Однако противоположную ситуацию нельзя признать справедливой. Допустим, у той же пары родился ребенок с группой крови В или 0. Это не доказывает, что отцом ребенка является именно муж. Им может быть другой мужчина с группой крови В или даже 0. Анализы крови никогда этого не скажут, они могут только подтвердить, какой из мужчин не является отцом.

Другой случай. Предположим, женщина с группой крови В утверждает, что мужчина с группой крови А является отцом ее ребенка. Генотип этой женщины может быть либо ВВ, либо В0. А мужчины — АА или А0. В яйцеклетке мог быть В-ген или 0-ген, а в сперматозоиде — А-ген или 0-ген. В результате могут получиться следующие комбинации: А0 (группа крови А), В0 (группа крови В), 00 (группа крови 0) или АВ (группа крови АВ).

Ребенок может принадлежать к любому из четырех фенотипов, при этом исключить отцовство нельзя. Даже если мужчина не имеет к ребенку отношения, то анализы крови этого не докажут.

К счастью, для ученых еще не все потеряно. Еще в 1911 году заметили, что кровь представителей группы А можно разделить на две подгруппы. У большинства людей с этой группой крови красные клетки вступают в бурную реакцию с препаратами анти-А. Клетки соединяются в комки и опускаются на дно пробирки. Однако иногда, очень редко, реакция бывает слабой.

Люди с ярко выраженной реакцией относятся к группе А ₁, со слабо выраженной к группе А ₂.

Эти подгруппы также передаются по наследству. Если бы в вышеописанном случае мужчина принадлежал к группе А ₁, а ребенок к группе А ₂или А ₂В, то непричастность мужчины к рождению ребенка была бы доказана. Хотя и здесь сохраняется вероятность ошибки. Подгруппы А ₁и А ₂не всегда так легко отличить, как, например, группы А и В.

Возможно, что ребенок унаследует от одного из родителей ген А ₁, а от другого А ₂. В этом случае он будет А ₁А ₂. Ген А ₁является доминантой(то есть ген А превалирует над геном А ₂, так же как А ₂и В-гены превалируют над геном 0, однако ни один из них не является доминирующим в комбинации АВ), поэтому ребенок А принадлежит к группе крови А ₁.

Для обычного переливания крови важное значение имеют группы крови А, 0, В и АВ. Они определяются одним семейством генов. Значит, в яйцеклетке или сперматозоиде могут быть не более одного А-гена, или В-гена, или 0-гена. Такое семейство генов, из которых только один может находиться в сперматозоиде или яйцеклетке, называется аллелем.

В крови были обнаружены и другие факторы, регулирующие агглютиногены А и В и контролируемые генами, не являющимися аллелями. В 1927 году Ландштейнер и его коллега П. Левайн вводили красные клетки человека в кровь кроликов. Они хотели, чтобы животные стали вырабатывать агглютинины, которые бы вступили в реакцию с чужеродными клетками и нейтрализовали их. Красных клеток вводилось немного, чтобы не причинить кроликам вреда. Все животные, в том числе и человек, способны вырабатывать вещества, нейтрализующие чужеродные молекулы. Иногда в результате этого к какой-то определенной болезни развивается невосприимчивость — иммунитет. Иногда же в ответ на безвредное вещество возникает аллергия. В дальнейших главах мы еще будем обсуждать этот вопрос.

Как только у кролика выработался иммунитет к красным клеткам, был взят анализ его крови, от которой отделили жидкую часть. Обычно ее называют плазмой, но в процессе разделения какая-то часть растворенных в плазме веществ также удаляется, и то, что остается, называется сывороткой. Поскольку в сыворотке кроликов содержатся особые агглютинины, действующие против определенного типа красных клеток, она называется антисывороткой(греческая приставка «анти» означает «против»). Ученые, занимающиеся сывороткой и антисывороткой, называются иммунологами.

Если антисыворотку смешать с красными клетками, которые были введены кролику, то последние должны, соединившись с агглютининами сыворотки, нейтрализовать друг друга. Постепенно все агглютинины нейтрализуются, а оставшаяся часть антисыворотки уже не должна оказывать воздействия на кровь.

Однако Ландштейнер и Левайн выяснили, что это не так. После полной нейтрализации некоторое количество антисыворотки по-прежнему могло агглютинировать клетки крови групп А, В, 0 и АВ. Однако кровь разных групп неодинаково реагировала на антисыворотку. Образцы, в которых одна антисыворотка вызывала агглютинацию, не были чувствительны к другой, в то время как в третьих агглютинация вызывалась обеими антисыворотками.

Ученые пришли к выводу, что в красных клетках содержались какие-то другие факторы, помимо А, В, 0 и АВ. Во время обычной процедуры определения группы крови их нельзя было обнаружить, поскольку в крови человека не содержалось агглютининов. По этой же причине эти факторы не препятствовали переливанию крови. Тем не менее они существовали, и их можно было выявить, когда в организме кролика происходило вынужденное образование агглютининов.

Новые факторы не были аллелями групп A, B, 0 и AB. У человека с группой A эти факторы могли быть, но их могло и не быть. То же самое можно сказать и о человеке с группой крови B или 0.