НОБЕЛЕВСКИЕ ПАРАДОКСЫ — 2025: они изменили наши представления об иммунитете

Автор фото: Александр Махмуд, 2018. Арт-оформление: Olena Burdeina (FA_Photo) via Photoshop

Пандемия ковида, которая напугала человечество не на шутку, в очередной раз привлекла повышенное внимание к проблеме иммунитета, который защищает нас от всего чужеродного. В природе существует невероятное количество всевозможных микробов. Ученые смогли описать более 200 типов вирусов, которые способны заражать людей. Однако опасно не только их количество, но и мутации, которые маскируют патогены под здоровые клетки. Как сделать так, чтобы «телохранитель» ничего не перепутал и случайно не убил того, кого призван охранять? На этот вопрос попытались ответить лауреаты Нобелевской премии.

Мэри Элизабет Брункоу, Фред Рамсделл, Симон Сакагути / Никлас Эльмехед © Информационная служба Нобелевской премии / nobelprize.org

ЗАЧЕМ МАСКИРУЮТСЯ ПАТОГЕНЫ

Иммунологическая толерантность — это такое свойство организма, благодаря которому иммунные клетки не уничтожают «своих», то есть нормальные, здоровые клетки нашего тела. А вот патогены, которые постоянно норовят проникнуть в наши ткани, они, наоборот, беспощадно атакуют. То есть каким-то образом организм способен различать «кто есть кто» и контролировать свой иммунный ответ. Но микробы, как и любые существа, хотят жить. Быть убитыми вовсе не входит в их жизненные планы. Поэтому многие из них стараются изменить свой внешний вид таким образом, чтобы быть похожими на здоровые клетки. Например, к такой хитрой маскировке нередко прибегают опухолевые клетки. И если бы наша иммунная система работала идеально, человечество давно бы забыло, что такое рак.

КАК ПЕРЕСТАТЬ БИТЬ ПО «СВОИМ»

Но, увы, наш «идеальный телохранитель» периодически дает сбой. Это может выражаться в неразличении «своих» и «чужих», проявляясь, в том числе, в виде различных аутоиммунных заболеваний, которых на сегодня насчитывается около 80. Как «чужих» иммунная система нередко определяет и пересаживаемые трансплантологами органы. И это является серьезным ограничением при проведении подобных операций, которое пытаются обойти, применяя разного рода иммунодепрессанты. Но если научиться управлять иммунологической толерантностью и увеличивать ее эффективность, это могло бы стать настоящим прорывом. И в трансплантологии, и в лечении аутоиммунных и онкозаболеваний. Трое нобелевских лауреатов по физиологии и медицине как раз и взялись за решение этой задачи. И для начала им пришлось тщательно изучить механизм формирования толерантности.

САКАГУТИ ОБНАРУЖИЛ Т-КЛЕТКИ

В середине 1990-х Симон Сакагути на лабораторных мышах начал исследовать риски того, что иммунная система может поражать и замаскированные патогены, и клетки собственного организма. В результате он первым выделил Т-лимфоциты — особый класс клеток, способных тормозить агрессивную иммунную активность, которые позже назвали Treg, или просто Т-клетками. Буква «Т» в названии говорит о месте, где такие клетки вырабатываются.

Происходит это в небольшом органе, который расположен за грудиной и именуется «тимусом». Тимус вырабатывает несколько типов клеток. Работу одного типа Т-клеток можно представить как своего рода патрулирование территории и проверку документов. Если у какой-то клетки они не в порядке, немедленно открывается огонь на поражение. Второй тип Т-клеток специализируется на координации иммунного ответа, в экстренной ситуации они отдают команду на выработку антител или начало воспалительного процесса.

НОВЫЙ ТИП ИММУННОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ

Сакагути установил, что одни Т-клетки способны подавлять активность других Т-клеток, если те нападают на собственный организм. Далее, подключившись к его исследованиям, Брункоу и Рамсделл смогли выяснить, как регуляторные Т-клетки создаются и управляются, обеспечивая баланс иммунного ответа. Еще в 70-х годах прошлого века ученые обнаружили, что тимус производит какую-то часть бракованных Т-клеток, которые атакуют и «своих», и «чужих» без разбора. Правда, большинство из них в тимусе же и уничтожается, не успевая его покинуть. Это явление назвали центральной толерантностью. А вот новоиспеченные нобелевские лауреаты, помимо центральной, обнаружили еще и признаки периферической, то есть работающей вне тимуса, толерантности.

ПЕРСПЕКТИВЫ ОТКРЫТИЯ НОВОГО ГЕНА

В 2001 году были опубликованы результаты исследования, также проводимого на лабораторных мышах. Американцы открыли ген Foxp3, который был ранее неизвестен науке. Его мутация может стать причиной аутоиммунных заболеваний, поскольку он регулирует работу огромного количества других генов. В том числе Foxp3 отвечает за периферическую толерантность — за развитие T-клеток, которые регулируют активность других T-клеток. Многое еще в этих процессах подлежит дальнейшему изучению. Однако открытия Сакагути, Брункоу и Рамсделла уже дали старт нескольким сотням клинических испытаний, заложив тем самым фундамент для новых подходов к лечению рака, астмы, заболеваний кожи и кишечника, а также для улучшения результатов трансплантации органов.