Начало >> Статьи >> Архивы >> Тело и антитело

Тело и антитело

Оглавление
Тело и антитело
Предисловие
Определение науки о самости
Как важно знать, кто вы
Миксина и минога
Наши общие защитные механизмы
Механизм иммунной системы
Иммуноглобулины
Антитела
Лимфоциты
Реакция на антиген
На заре иммунологии
Рождение теории самости
Первые шаги современной иммунологии
Развитие науки
Значение иммунологии
Борьба против рака
Иммунология и воспроизводство
Промахи иммунитета
Аутоиммунитет
Неудачи иммунологии - простуда
Неудачи иммунологии - интерферон
Неудачи иммунологии - малярия
Будущее иммунологии
Иммунология и старение
Феномен усиления и толерантность
Рак, предупреждение беременности, пересадки

Тело и антитело

Уилсон Д.
Тело и антитело. Пер. с англ. И. Н. Шаталовой. Предисловие и ред. Р. В. Петрова. Москва, «Мир», 1974.

Книга посвящена истории становления новой иммунологии, которая появилась всего два десятилетия назад, но без которой в наши дни немыслимы пересадки органов и тканей, эффективная борьба с раком,- дальнейшее развитие молекулярной биологии и генетики.
О достижениях и просчетах, победе над полиомиелитом и бессилии ученых перед обычной простудой, об аллергиях, малярии, новейшем препарате интерфероне и многом другом образно, убедительно и популярно повествует Дэвид Уилсон.
Его книгу с большим интересом прочтут не только врачи и биологи, но и все те, кто следит за развитием науки.

Предисловие редактора русского издания

Перед вами книга об иммунологии — одной из наиболее бурно развивающихся областей медицинской биологии. Она написана научным обозревателем, который искренне увлекся иммунологией и столь же искренне поверил в ее перспективность. Рассказывая о том, как родился замысел книги, автор пишет: «Я пришел к выводу, что в данный момент к числу самых волнующих научных дисциплин относится иммунология; точнее сказать, именно иммунология сильнее всего привлекла мое внимание тем новым светом, который она проливает на многие актуальные вопросы».
Если бы было принято озаглавливать предисловия, я бы назвал свое предисловие «Иммунология вчера и сегодня», ибо именно этому посвящена книга Дэвида Уилсона. В соответствии с замыслом Уилсон стремился не просто рассказать про науку об иммунитете, а показать, какой она была и какой стала; показать, что перед ней раскрылись необъятные горизонты, поставлены новые цели и задачи, что она использует новые методы и оригинальные идеи, плодотворные как для медицины, так и для биологии в целом.
Суша, вода и воздух нашей планеты заселены сотнями тысяч видов живых существ. Среди них самыми представительными являются микроорганизмы — бациллы, бактерии, вибрионы, кокки, вирусы. Их мириады. Человек живет в мире микроорганизмов; иммунитет — его пропуск в этот мир. Такова суть старой иммунологии, которая занималась изучением защиты организма от инфекционных болезней. Квинтэссенция новой иммунологии в другом: иммунитет — не только пропуск во внешний мир, но и гарантия от внутренней измены. Что это значит?
К числу важнейших положений современной иммунологии относится концепция об иммунологическом надзоре, выдвинутая Фрэнком Макферланом Бэрнетом, известным австралийским ученым, лауреатом Нобелевской премии. Согласно идее Бэрнета, главная функция иммунитета — распознавание «своего» и «чужого». Идея эта необычайно расширила границы иммунологии. Термин «иммунитет», ранее подразумевавший только систему защиты организма животного или человека от микробов, иными словами, его невосприимчивость к инфекционным болезням, стал обозначать гораздо больше. Ныне под иммунитетом мы подразумеваем систему защиты организма от всего генетически чужеродного — будь то микробы, чужие клетки, ткани, хирургически пересаживаемые органы или генетически изменившиеся собственные клетки, включая раковые.
Концепция иммунологического надзора стремительно развивалась в последнее десятилетие благодаря интенсивному изучению причины несовместимости тканей при пересадках. Почему пересадка клеток, тканей или органов содействовала ее развитию? Да потому, что именно на этом участке научного фронта было сделано важнейшее открытие: если пересаживаемая ткань или клетка отличается от данного организма хотя бы одним геном, она воспринимается им как чужая и отторгается его иммунной системой. Одним-единственным геном! Для доказательства этого положения были выведены специальные породы (чистые линии) мышей, которые отличались друг от друга всего лишь одним геном. Но как только ученые смогли экспериментально подтвердить это, им стало ясно, что иммунная система — нечто гораздо большее, чем просто спасение от заразных болезней.
Общеизвестно, что все гены подвержены случайным изменениям — мутациям. Клетка, в которой произошла мутация гена, становится мутантом. Мутация — явление редкое, но среди скопления клеток всегда имеются мутанты. Их частота примерно 1:1 000000 (10+6). В человеческом организме 10+13 клеток. Следовательно, в каждый данный момент в нем может быть 10+7 мутантов. Десять миллионов измененных клеток с измененными (и, возможно, опасными) свойствами! Десять миллионов «генетических изменников»! А если они начнут размножаться? Если начнут выполнять не ту работу, которая требуется организму? Не так ли возникают рак и некоторые другие патологические расстройства?
Кто-то должен справляться с этими «изменниками». Но кто? Ответ простой: иммунитет. Ведь именно он умеет распознать «чужака», даже если этот чужак отличается всего одним геном. К этому сводится иммунологический надзор, иммунологический контроль за внутренним постоянством.
Рассматривая иммунитет с этих позиций, следует считать его одним из проявлений еще не сформулированного закона охраны биологической индивидуальности:     наследственность обеспечивает сохранение
индивидуальности от поколения к поколению, иммунитет на протяжении жизни каждого индивидуума.
Распознавание «своего» и «чужого», иммунологический надзор, охрана биологической индивидуальности, иммунологическая цензура, полицейская функция иммунитета — все это синонимы, используемые различными учеными с одной целью: подчеркнуть главную задачу иммунитета — охрану генетического постоянства внутренней среды организма. В случае ослабления или нарушения этой охраны появляются бесконечные инфекционные заболевания, аутоиммунные расстройства; вероятность возникновения рака возрастает в десятки, даже сотни раз.

Имеются различные — по образности и яркости — формулировки главной задачи иммунитета; каждая из них нуждается в пояснении. Даже, казалось бы, самая четкая формулировка Бэрнета — распознавание «своего» и «чужого» — требует дополнительных объяснений. Необходимо пояснить, что, скажем, для человека «чужими» считаются не только микробы или клетки организма иного вида, но и клетки любого другого человека, даже матери, отца или брата. Автор книги «Тело и антитело», не искажая научной сути, а, напротив, делая ее более точной, доводит формулировку до вершины образности. В его интерпретации главная миссия иммунитета — отличать «я» от  «не я». Любая клетка, любой белок или ткань должны уничтожаться, если это «не я». Иными словами, моя иммунная система признает своими только мои субстанции, а ваша — только ваши. «Я или не я», и никаких компромиссов.
Образность — одно из основных качеств книги Уилсона. Так, рассказывая о возможности поломки системы иммунологического надзора, приводящей к аутоиммунным расстройствам, автор пишет: «Не будет ошибкой уподобить эту систему полиции. Преступника или. предателя надо выявить и обезвредить прежде, чем его действия станут угрожать всему обществу. При этом, однако, не следует вторгаться в жизнь основной массы честных граждан».
Какие же клеточные системы организма осуществляют иммунологический надзор? Кто они — вездесущие детективы нашего тела, выслеживающие всех чужаков: микроба, пробравшегося из внешнего мира, или собственную клетку, изменившую свою наследственную природу и ставшую опасной для организма? Это лимфоциты, часть белых кровяных телец, которые циркулируют в крови, населяют селезенку, лимфатические узлы, костный мозг и еще один орган — тимус.
Успехи современной клеточной иммунологии позволили нам узнать о существовании В- и Т-лимфоцитов. Первые вырабатывают антитела — специальные белки, направленные против чужеродных субстанций. Вторые антител не вырабатывают, а действуют самостоятельно, собственными «руками» — рецепторами, находящимися на их поверхности. Именно эти рецепторы соединяются с чужеродными клетками и убивают их. В научной литературе для Т-лимфоцитов существует термин «киллеры» (убийцы). Вот эти два класса лимфоцитов и являются вооруженными детективами системы иммунологического надзора.
Т-лимфоциты иначе называются тимус-зависимыми. Тимус, или вилочковая железа,— орган, таинственную функцию которого удалось расшифровать иммунологам наших дней. Располагается тимус в самом низу шеи, непосредственно за грудной костью. В нем содержится огромное количество быстро размножающихся тимических лимфоцитов — тимоцитов. 

Наибольшего развития тимус достигает к моменту рождения человека и активнее всего функционирует в первые годы жизни. С годами он уменьшается, а к старости и вовсе атрофируется. О роли тимуса ученые ничего не могли сказать вплоть до 60-х годов нашего столетия. Теперь мы знаем: тимус производит Т-лимфоциты, которые и осуществляют иммунологический надзор.
Образование В-лимфоцитов от тимуса не зависит. Однако работать в одиночку, без Т-лимфоцитов, они не могут. Чтобы выработать антитела, они должны взаимодействовать с тимус-зависимыми лимфоцитами. Так иммунологи открыли новое явление — кооперацию клеток.
Обо всем этом увлекательно рассказывает в своей книге Дэвид Уилсон, причем в его рассказе мы ощущаем подлинную заинтересованность, которая диктуется насущными нуждами. Поэтому, когда он говорит о роли тимуса в иммунитете, перед глазами невольно встают дети с врожденным пороком этого органа. Автор как бы ведет читателя по лабиринтам научного поиска методов лечения больных детей, способов восстановления порока системы иммунологического надзора. Он заставляет нас задуматься над вопросом, почему тот или иной индивид слабо реагирует на микробные антигены? Чем это вызвано? И сам отвечает: неполноценностью системы иммунологического надзора в отношении данных микробных антигенов. Задача иммунологов — найти способ превратить слабореагирующего индивида в сильнореагирующий.
Но мы встречаемся и с другим явлением: реципиент очень сильно отторгает пересаженную почку донора. Что это значит? На это Уилсон отвечает: система иммунологического надзора в отношении данных тканевых антигенов чрезвычайно активна. Задача иммунологов — найти способ превращения сильнореагирующей особи в слабореагирующую.
В третьем случае диагноз особенно устрашающий: у больного рак. Это значит, что его система иммунологического надзора неполноценна в отношении антигенов раковых клеток. Не всех вообще, а только тех, которые возникли в его собственном организме. Система надзора оказалась несостоятельной против клеток-«изменников». И здесь перед иммунологами задача: превратить иммунологически нереагирующую особь в реагирующую.
Уилсон рассматривает и случаи аутоиммунного заболевания. Это значит, что система иммунологического надзора у данного индивида «обезумела», стала агрессивной против клеток своего же организма. Задача иммунологов — восстановить верность системы иммунологического надзора.
Все сказанное отнюдь не означает, что автор безгрешен и в книге нет недостатков и пробелов. В ней имеется ряд неточностей, не освещены некоторые важнейшие стороны современной иммунологии и, что самое важное, совершенно не рассказано о работах советских ученых. Неточности, которые удалось обнаружить в процессе редактирования, отмечены в тексте или поправлены в сносках. Пробелы восполнить труднее. В кратком вступительном слове рассказать о нерассказанном в книге — невозможно. Остается одно: указать на эти пробелы, чтобы читатель мог почерпнуть нужные сведения из других книг.
...В мае 1973 года в Париже происходили торжества по поводу 100-летия со дня рождения Луи Пастера, родоначальника иммунологии. На этих торжествах были не только официальные приемы и посещения памятных мест. Разумеется, приглашенные посетили Доль — городок, где родился Пастер, и Арбуа, где он выполнил свои первые научные работы. Они привезли приветственные адреса Французской академии наук и Парижскому институту имени Пастера. Все это так. Но главным событием был юбилейный международный симпозиум, посвященный самой «горячей точке» современной иммунологии: генетическому контролю иммунного ответа.
Этой темы в книге Уилсона нет. Быть может, это объясняется «молодостью» проблемы? Но хотя ей не более десяти лет, сейчас она в самом центре новой иммунологии. Суть открытий, сделанных в этой области, сводится к следующему: система иммунологического надзора — не некий уровень защиты вообще. Нельзя сказать, что у одного человека защита сильная, с чем бы он ни столкнулся, а у другого — слабая по отношению ко всему. Иммунологическая реактивность всегда конкретна. Один и тот же организм может быть «сильным» (или, как говорят иммунологи, высокореагирующим) по отношению к одному чужеродному антигену и «слабым» (низкореагирующим) по отношению к другому. Способность отвечать сильно или слабо на данный антиген не приобретается в процессе жизни, а передается по наследству в соответствии с законами Менделя. Эти открытия поставили перед иммунологами важнейшую задачу: научиться превращать генетически слабореагирующую особь в сильнореагирующую по отношению к заданному антигену, например раковому. Не исключено, что в этом кроется ключ к противораковому иммунитету, поскольку неконкретизированное иммуностимулирование пока не дает обнадеживающих результатов1.
О некоторых разделах современной иммунологии нельзя рассказывать, замалчивая работы русских и советских ученых. Так, антитела против тканей собственного организма впервые в мире (1900—1901) были получены И. И. Мечниковым и его учениками. Они были названы цитотоксинами и называются так до сих пор. Следовательно, именно работы Мечникова положили начало изучению аутоиммунных процессов, то есть тех патологических процессов, в ходе которых иммунная система обрушивается на клетки собственного организма.
История иммунологии рака немыслима без имени советского исследователя Л. А. Зильбера. Зильбер и его коллеги по Институту им. Η. Ф. Гамалеи АМН СССР были пионерами в обнаружении и изучении раковых антигенов. Начиная с 1950 года, когда большинство иммунологов других стран считали это направление бесперспективным, Л. А. Зильбер и его сотрудники доказали наличие раковых антигенов и обосновали перспективность иммунологического подхода к решению онкологических проблем. К I960 году основные направления были сформулированы.
1 Подробнее о генетическом контроле иммунного ответа рассказано в брошюре Р. В. Петрова и В. Г. Галактионова «Генетика и иммунитет», М., изд-во «Знание», 1974.
(Об этом свидетельствуют сами названия публикаций Л. А. Зильбера: «Перспективы иммунологического контроля опухолевого роста», Вестник АМН СССР за 1960 год.) Сейчас исследования успешно продолжают другие советские ученые, в частности Г. И. Абелев и его коллеги.
То же следует сказать об истории создания живой вакцины против полиомиелита. Уилсон в своей книге пишет:               «...Мировая общественность окончательно склонилась в ее пользу после того, как в Советском Союзе были предприняты массовые иммунизации населения этой вакциной». За этой фразой, в сущности, ничего нет. Автор даже не упомянул имен А. А. Смородинцева и Μ. П. Чумакова, которые дали путевку в жизнь новой вакцине! А между тем в 1957 году они освоили и усовершенствовали производство вакцины, проверили ее безвредность и провели грандиозный эпидемиологический эксперимент— 42 000 детей были вакцинированы и тем самым оказались защищенными от смерти и параличей.
Как просто звучит: проверили ее безвредность! За этими словами скрывается научный подвиг! Сначала А. А. Смородинцев с ложкой молока выпил несколько миллиардов вирусных частиц ослабленной, но еще не проверенной на людях вакцины. Затем его примеру последовали проф. А. А. Дробышевская и другие сотрудники лаборатории. Из крови «подопытных» был выделен и размножен вирус. После этого исследователи снова выпили его. Так повторялось 12 раз. 12 раз ослабленный вирус проводили (пассировали) через организм человека, чтобы убедиться, что он надежно ослаблен и не в состоянии набрать силу, которую имел до ослабления! После этого Смородинцев испытал ослабленный вирус на маленькой внучке. К испытанию подключились еще несколько сотрудников со своими детьми. Им предстояло решить, достаточно ли ослаблен вирус, не принесет ли он вреда детям. Только после неоднократных испытаний вакцина была «запущена в производство».
Большой вклад в развитие новой иммунологии внесли работы Π. Ф. Здродовского, В. И. Иоффе, Г. В. Выгодчикова, А. Д. Адо, Π. Н. Косякова, Р. С. Незлина, А. Я. Кульберга, О. Е. Вязова и многих других. Группа иммунологов и хирургов успешно разрабатывает под руководством Ю. М. Лопухина проблему врожденных дефектов иммунной системы и их лечения посредством пересадки тимуса и костного мозга.
В иммунологию с каждым годом вливаются новые силы. Сейчас эта наука изменилась не только в качественном отношении. Число институтов и исследователей, занимающихся разработкой иммунологических проблем, увеличилось в несколько раз. В десятки раз возросло количество публикаций. В большинстве стран (СССР, Англии, США и др.) иммунологию стали преподавать в медицинских вузах как самостоятельную дисциплину. Возникли новые журналы, национальные, а затем и Международное общество иммунологов. В 1971 году в Вашингтоне состоялся I Международный конгресс иммунологов. Его эмблема — два лимфоцита, соединенные двумя моделями молекулы антитела,— воспроизведена на обложке предлагаемой вашему вниманию книги. Она символизирует современную иммунологию, ибо эта наука имеет дело с двумя удивительными по своей специфичности процессами: появлением лимфоцитов, нацеленных на чужеродные субстанции (клеточный иммунитет) и выработкой антител строго направленного действия (гуморальный иммунитет). Первые материализуют деятельность Т-системы, вторые — В-системы иммунитета. Иммунологический надзор осуществляют обе системы совместно или, как выражаются ученые, кооперативно.
Проблемы, мастерски изложенные автором книги «Тело и антитело», остаются животрепещущими по сей день и будут волновать человечество завтра. В июле 1974 года в Брайтоне (Англия) должен состояться II Международный конгресс иммунологов. Главные симпозиумы уже обозначены: «Генетический контроль иммунного ответа», «Структура и функция антител», «Кооперация Т- и В-клеток», «Иммунология рака», «Аутоиммунные процессы», «Несовместимость тканей при пересадках». Почти обо всех этих проблемах рассказывается в книге Уилсона.
Столь серьезные форумы, какими являются Международные конгрессы, вспоминаются при чтении книги не случайно. «Тело и антитело» — пример весьма серьезной популяризации. Книга, несомненно, привлечет внимание не только широкой общественности, интересующейся развитием медицины. Ее с большим интересом прочтут врачи, биологи и все те, кто так или иначе причастен к иммунологии. Для многих книга Уилсона окажется своеобразным учебником по новой иммунологии, пособием, увлекательным по форме, доступным и точным по сути, по духу современной науки об иммунитете.
Рэм Петров



 
« Субклинические гипотиреоидные состояния и их оценка   Тениаты - ленточные гельминты »