Вопреки общепринятым представлениям, иммунная система - это не столько про то, как бороться с болячками, сколько про то, как различать своих и чужих. С того момента, как наши одноклеточные предки решили собраться в одного многоклеточного суперпредка, эта функция не раз сослужила им хорошую службу. Вирусы все время пытались сожрать их изнутри, бактерии — отравить токсинами, а паразиты — присоседиться и своровать питательные вещества. В ответ на такие условия появились специальные клеточные популяции, способные выявлять нарушителей личных границ и санкционировать в их отношении карательные меры.
Как справиться с задачей узнавания своих и чужих, если ты клетка без глаз и ушей, придумать довольно сложно, однако наши иммунные клетки (а именно, лимфоциты) с этим справились довольно блестяще. Каждая такая клетка в своем развитии отращивает специальный рецептор, который она высовывает на свою поверхность, способный узнавать белки по форме. Это происходит с помощью очень сложной смеси магии и биологии, так что не стоит вскрывать эту тему. Важно только заметить, что каждый лимфоцит придумывает свой уникальный рецептор, который узнает только какой-то только ему присущий узкий спектр похожих белков.
В свою очередь, каждая клетка организма на своей поверхности показывает все белки, которые производит. Если клетка делает что-то не то, например, пептиды оболочки вируса, или это вообще клетка другого организма, это обязательно отразится на ее поверхности. Лимфоцит*, как настоящий полицейский, в своей жизнедеятельности ходит среди клеток и «ощупывает» их своим рецептором. Заметив неладное, а именно если его рецептор узнал нехороший белок на поверхности какой-то клетки, лимфоцит может приказать ей тут же умереть, или позвать клетки посерьезней, если приказы не действуют.
Приятной вишенкой на торте в этом процессе было бы не раздавать карательных мер самому себе. То есть нужно, чтобы в организме не находилось таких лимфоцитов, чьи рецепторы активируются при контакте с белками своего организма. При этом, поскольку такой рецептор выдумывается лимфоцитом из его глупой маленькой головы, лимфоциты, настроенные против своего же организма, рождаются в нашем теле регулярно. Если такой лимфоцит вырастет и приступит к работе, он запустит аутоиммунную реакцию, которая будет иметь очень и очень плохие последствия.
Поэтому в детском садике лимфоцитов (тимусе) работают специальные воспитательные антигенпрезентирующие клетки. Они показывают молодым лимфоцитам весь (почти) спектр белков, который может производить организм. И если лимфоцит возбуждается при контакте с хотя бы одним из них, такого извращенца ловят и, к всеобщему счастью, живым он тимус уже не покинет. Однако у нас есть немного органов, в которые иммунную систему свободно не пропускают — это мозг, глаза, щитовидная железа, простата, семенники и плацента вместе с растущим ребеночком. Если оболочки такого органа повредить, то быть беде, при этом, для парных органов, разобравшись с поврежденным, иммунитет вскоре примется за второй, здоровый. Поэтому, ну вы поняли, будьте осторожней, берегите себя.
Однако этот механизм иногда дает сбои, что приводит к развитию аутоиммунных заболеваний. Что делать и как такое лечить, всегда было непонятно, и для особо тяжелых случаев просто вырубали к чертям собачьим весь иммунитет иммуносупрессорами. Но такой хрен ненамного слаще редьки, и жить без иммунной системы практически невозможно. Ученые долго блуждали во мраке, пытаясь найти хоть какие-то новые подходы для лечения аутоиммунных заболеваний.
И такие подходы наконец нашлись. Оказывается, в тимусе рождаются не только карательные лимфоциты, нацеленные против вражеских белков. Если лимфоцит возбуждается при контакте с дружественным антигеном, то он может получить специальную регуляторную роль в организме, «охлаждая» или даже убивая лимфоциты, попытавшиеся атаковать обладателей этого дружественного антигена. Кроме того, оказалось, что таким дружественным антигеном может быть не только белок своего организма, но и белки, принадлежавшие, например, добрым бактериям нормальной микрофлоры, или безобидной березовой пыльцы и тп. Дело в том, что антигенпрезентирующие клетки живут не только в тимусе, а в принципе везде, и помогают лимфоцитам в их неустанном служении. Иногда они могут захомячить какой-нибудь чужеродный кусочек, и если решат, что этот кусочек не представляет опасности, они отправляются показать его молодым лимфоцитам, часть из которых станет теми самыми добрыми регуляторами.
Каким образом определяется безобидность этого чужеродного антигена, до сих пор непонятно. Однако ученые случайно обнаружили, что определенным образом гликозилированные белки, то есть такие, к которым пришит «сахарный хвостик», часто интерпретируются антигенпрезентирующими клетками как безобидные. Таким образом, если для конкретного аутоиммунного заболевания взять именно тот белок, который ошибочно узнается лимфоцитами как вражеский, и пришить к нему такую «сладкую попку», можно создать специфическую «антивакцину». При введении в кровь такие белки будут поглощаться антигенпрезентирующими клетками, которые, в свою очередь, воспитают поколение узнающих этот антиген регуляторных лимфоцитов. Они и станут героями, остановившими саморазрушение.
Пока что этот подход позволил вылечить только мышек, болеющих аутоиммунным энцефаломиелитом и рассеянным склерозом, и немного опробован на обезьянках. При этом симптомы болезни исчезают полностью, даже для острых случаев, что является невероятно впечатляющим результатом. Конечно, апробация таких антивакцин это дело небыстрое, да еще и для каждого заболевания необходимо делать свой препарат. Кроме того, бывают редкие аутоиммунные реакции на нетипичные для таких заболеваний антигены, и еще и не очень понятно, получится ли придумать простой и дешевый метод пришивания к белкам сахарных попок. Но даже несмотря на все эти оговорки, технология является многообещающей, в перспективе способной избавить человечество от еще одного страшного недуга.
* - на самом деле так работают только Т-лимфоциты (а есть еще B-лимфоциты, которые выделяют антитела)
Автор: Paul Salnikov.
