Установлено, что клетки, зараженные каким-нибудь вирусом, могут сливаться с здоровыми клетками и образовывать гигантские многоядерные клетки.
Эти наблюдения были использованы при разработке техники гибридизации соматических клеток. Для гибридизации используется вирус Сендай, обладающий способностью сливать клетки между собой. В результате обработки этого вируса ультрафиолетовыми лучами или алкилирующим мутагеном удается повредить его РНК и оставить неповрежденной белковую оболочку. Такой инактивированный вирус утрачивает свои инфекционные свойства, но сохраняет способность сливать соматические клетки. С помощью инактивированного вируса Сендай удалось повысить выход гибридных клеток в несколько тысяч раз. При внесении инактивированного вируса Сендай в смешанную культуру двух типов клеток з некотором количестве образуются многоядерные гибридные клетки — гетерокарионы, содержащие в общей цитоплазме ядра обеих родительских клеток; Большинство многоядерных гетерокарионов быстро погибает, но те из них, которые содержат по одному ядру обеих исходных клеток, часто выживают и размножаются делением. После митоза и деления цитоплазмы из двухъядерного гетерокариона образуются две одноядерные клетки (синкарионы), то есть настоящие гибридные соматические клетки.
Используя вирус Сендай, удалось осуществить слияние клеток абсолютно разных видов организмов и тканей. В качестве родительских брали самые разные клетки животных, человека и бактерий При слиянии клеток разных видов животных были получены межвидовые гибриды клеток мыши и человека, крысы и человека, человека и китайского хомячка, человека и курицы, человека и москита, крысы и мыши, мула и мыши и др. Оказалось возможным также гибридизировать клетки разных тканей или нормальные клетки с опухолевыми. Такие межвидовые гибридные клетки жизнеспособны и часто размножаются в течение длительного времени.
Факт совместимости клеток разного происхождения поразительный. Известно, что половые клетки совмещаются только при гибридизации близких по происхождению видов и то с большим трудом. Межвидовые гибриды соматических клеток используют в настоящее время для решения ряда важнейших генетических и биологических проблем. Так, с их помощью оказалось возможным проводить генетический анализ и картирование хромосом у человека. Размножаясь делением как обычные клетки, соматические гибриды в силу их митотической, нестабильности в каждом поколении постепенно теряют хромосомы одного из «родителей», происходит так называемая сегрегация хромосом. Например, гибриды клеток человека и мыши через сто последовательных клеточных делений, то есть примерно в течение трех месяцев, полностью утрачивают хромосомы человека. Если с утратой гибридной клеткой какой-нибудь хромосомы человека перестает вырабатываться определенный фермент, это, как правило, указывает на то, что ген, контролирующий работу этого фермента, сцеплен с ушедшей хромосомой. Недавно были получены первые гибриды между растительными и животными клетками. В качестве родительских клеток брали эритроциты крови курицы и дрожжевые клетки, а также клетки человека и моркови или табака. Открываются также возможности пересадки ядер растительных клеток в цитоплазму клеток животных.
Гибриды соматических клеток представляют большой интерес для изучения регуляции работы генов, ядерно-цитоплазматических отношений, дифференцировки клеток, а также проблемы злокачественного роста.
Исключительный интерес представляет гибридизация соматических клеток растений. Для получения гибридных клеток растений приготавливают протопласты путем разрушения клеточных стенок соответствующими ферментами. Слияния протопластов добиваются обработкой их полиэтиленгликолем (ПЭГ) или другими химическими препаратами. В настоящее время путем слияния протопластов получены гетерокарионы двух разных видов табака, сои и гороха, табака и моркови, а также парасексуальные гибриды некоторых других видов растений. Такие гетерокарионы восстанавливают клеточные стенки и размножаются делением. Возникающая гибридная растительная ткань (каллус) может расти на специальной среде, обогащенной растительными гормонами. После образования побегов и листьев такие соматические гибриды прививают на один из родительских видов. Иногда на этих растениях развиваются цветки и семена. Получение гибридов растительных клеток путем слияния протопластов сопряжено с большими техническими трудностями. Можно надеяться, что они будут преодолены, и тогда откроются возможности для создания межвидовых гибридов растений, которые нельзя получить путем обычной гибридизации при половом размножении.