Рэм Петров - Я или не я

У новозеландских черных в шестимесячном возрасте, соответствующем примерно 25 годам человеческой жизни, с неизбежностью развиваются заболевания, подобные ревматоидным болезням людей. Те же антитела против ДНК, те же поражения тканей, то же самое "сумасшествие" некоторых подразделений иммунологического воинства. Эти мыши — незаменимая экспериментальная модель для изучения аутоиммунных болезней и изыскания методов их лечения.

Именно с помощью новозеландских черных было доказано, что суть аутоиммунных болезней не в изменениях белков больных тканей (суставов или кожи), а в изменении лимфоцитов, часть которых становится агрессивной против нормальных тканей. Именно на этих мышах впервые показали, что причина болезни лежит в иммунной системе, а не в пораженном болями органе.

Доказательства были бесспорны. У стареющих, уже имеющих аутоиммунные расстройства мышей извлекли селезенку и лимфатические узлы. Из этих тканей выделили лимфоциты и ввели в кровь молодым двухмесячным мышам. В этом возрасте они абсолютно здоровы. Никаких аутоантител у них нет. У них еще не возникла измена иммунологического воинства.

Лимфоциты, извлеченные из организма стареющих мышей и введенные в кровь молодых животных, содержат изменников. И развиваются все признаки болезни. В организме молодых мышей появился отряд, или, как говорят в иммунологии, клон, "сумасшедших" лимфоцитов.

Такие клоны Фрэнк Вернет предложил называть запрещенными. Если они появляются, возникает та или иная аутоиммунная болезнь. Это может быть то, о чем только что рассказано, или аутоиммунное поражение щитовидной железы, почек и других органов. Почему возникает тот или иной запрещенный клон, никто не знает. Убрать именно его, не повреждая других, "несумасшедших", лимфоцитов, очень трудно. Задача иммунологии — найти совершенные способы удаления этих клонов. Дать врачам верное средство для лечения аутоиммунных болезней.

Слово промышленность рождает образы заводов, шахт, машин... Слово технология рождает образы станков, точных измерительных приборов, физических и химических процессов... Технология — это способ промышленного создания продукции.

Слово "биология" рождает образы животных, растений, всяких инфузорий, микробов, клеток... И вот в наши дни родились и приковали к себе гигантское внимание ученых и практиков такие сочетания слов, как "биологическая промышленность" и "биологическая технология". Что это?

Прежде всего это отнюдь не невидаль для человечества. Виноделие — это биологическая промышленность, ибо вино — это результат сбраживания виноградного сока винными дрожжами. Технология производства вина — это биотехнология. Производство хлеба — это тоже биотехнология на основе муки и пекарских дрожжей. Силосование кормов, биологическая очистка сточных вод, производство сыров, кефира, простокваши — всюду биотехнология, основанная на использовании микроорганизмов в промышленности. Что же нового?

Новое, и это самое главное, в том, что человечество научилось использовать не только широко распространенные в природе дрожжи и бактерии, но и искусственно созданные микробные и немикробные клетки. Вдумайтесь в это. Искусственная живая клетка, которая делает то, что необходимо людям. Причем в промышленном масштабе.

Конечно, искусственный микроорганизм — это ни гомункулюс доктора Фауста, созданный в колбе с помощью таинственных сил из неживой материи. Под искусственным микроорганизмом современная наука понимает известный ранее микроб, скажем кишечную палочку, в генетический аппарат которой искусственно введены несвойственные ей гены. Благодаря работе этих генов кишечная палочка продуцирует несвойственный ей ранее продукт. Продукт, нужный людям. Например, инсулин — гормон, необходимый для лечения диабета. Поскольку в кишечную палочку ввели человеческий ген, то она продуцирует человеческий инсулин. Раньше больные не имели возможности лечиться человеческим инсулином. Его неоткуда было взять, так как он вырабатывается поджелудочной железой людей. Добыть его невозможно. Теперь производство такого биотехнического инсулина начато. Искусственная кишечная палочка нужного типа культивируется в питательной среде и нарабатывает нужный продукт.

Машина узнавания

Генная инженерия получила права гражданства в микробиологической промышленности для производства целого ряда белков и ферментов, для создания особенно быстро работающих дрожжей, для получения новых микробов — продуцентов антибиотиков и т. д.

Иммунология принесла технологии не менее удивительный метод. Метод клеточной инженерии. Метод создания искусственных клеток животного происхождения, а точнее — искусственных иммунокомпетентных клеток, работающих вне организма животного, человека. Эти искусственные клетки получили название гибридом. Работа с ними составляет самый передний фронт иммунной биотехнологии, то есть технологии производства диагностических и лечебных иммунных сывороток, а также защитных веществ, в том числе медиаторов, вырабатываемых клетками иммунной системы. Если спросить, какая продукция иммунокомпетентных клеток вызывает всеобщий интерес в медицине, микробиологии, вирусологии, в сельском хозяйстве и даже в химии, то ответ будет один — антитела.

Вы помните, что основной принцип работы иммунной системы состоит в том, что в ответ на внедрившиеся в организм чужеродные субстанции, будь то микроб, чужеродный белок, полисахарид и т. п., она вырабатывает антисубстанции высокой специфичности. Эти антисубстанции представляют собой белки определенного типа (иммуноглобулины), получившие название антител. Каждая молекула антитела имеет распознающие центры, которые узнают и соединяются с тем антигеном, той субстанцией, которая стимулировала образование этого антитела. Точность узнавания беспрецедентна. Антитела против антигена X узнают только X, антитела против Y узнают только Y, даже если X и Y различаются, скажем, всего лишь по одной аминокислоте, по поверхностной химической группе или даже по расположению такой группы.

Фактически иммунная система является уникальной по универсальности "машиной" для узнавания чужеродных биоорганических субстанций и выработки против них реагентов абсолютной специфичности — антител.

Технологическая цепочка в иммунной биотехнологии складывается из следующих трех звеньев. На вводе используется вещество, против которого необходимо наработать антитела в качестве специфического реагента или в качестве лечебного средства.