Дэниэл Дэвис - Невероятный иммунитет. Как работает естественная защита вашего организма

Нюанс, благодаря которому удалось разрешить загадку способности дендритной клетки и вызывать отклик, и предотвращать его, таков: если Т-клетка сцепляется с чем-то, чего в теле прежде никогда не было, – применительно к привычному диапазону белка гена совместимости, – одного этого недостаточно, чтобы запустить иммунный отклик. Т-клетке нужно больше доказательств, что иммунный ответ уместен. По сути, любой Т-клетке нужно два показателя возникшей неполадки. Первый – сигнал номер один, как его называют, – поступает при распознании образца белковой молекулы, которой прежде в теле не имелось. Сигнал номер два приходит от так называемых костимулирующих белков [147]   Дополнительный сигнал, направляющий поведение иммунных клеток, поступает от растворимых факторов – цитокинов, – и это явление иногда именуют сигналом номер три. О цитокинах подробнее в следующей главе. . Костимулирующие белки содержатся внутри дендритных клеток, они перемещаются к поверхности клетки, когда образ-распознающие рецепторы дендритной клетки соединились с микробом (и дендритная клетка при этом переходит из незрелого состояния в зрелое). В результате эти белки присутствуют в заметных концентрациях на поверхности лишь тех дендритных клеток, которые соприкоснулись с микробом [148]   Костимуляция Т-клеток – сложное самостоятельное поле изучения. Подробнее с этой темой можно ознакомиться по: Chen, L., & Flies, D. B., ‘Molecular mechanisms of T cell co-stimulation and co-inhibition’, Nature Reviews Immunology 13, 227–242 (2013). , и это оставляет действенный молекулярный след, означающий, что та или иная дендритная клетка соприкоснулась с микробом [149]   Как это часто бывает в иммунологии, у этого правила есть исключения. Те же самые костимулирующие белки способны соединяться с ингибиторными рецепторами Т-клеток и отключать их. Судя по всему, это помогает через некоторое время прекратить иммунный отклик. Иными словами, костимулирующие белки сперва содействуют включению Т-клеток, но, когда приходит время, они же занимаются отключением Т-клеток, когда иммунный ответ более не требуется. .

Иначе говоря, дендритная клетка применяет образ-распознающие рецепторы, чтобы засечь микроба или какой-либо еще признак неполадки – фрагмент зараженной мертвой клетки, например, – а затем дендритная клетка созревает (или включается) и предоставляет образцы микроба Т-клетке. Т-клетка, у которой есть рецептор подходящих очертаний, способный соединиться с тем, что представила дендритная клетка, – нечто чужое , – требует присутствия костимулирующего белка у той же самой дендритной клетки – как сигнал к тому, что это самое чужое есть часть микроба и что отклик необходим. Если Т-клетка сцепляется с тем, что представила дендритная клетка, но костимулирующих белков нет, Т-клетка понимает, что откликается на что-то не микробное . Возможно, это молекула, которой прежде в теле не было почему-либо еще: может, это пища или новые белки, произведенные во время беременности или в подростковый период. В таком случае Т-клетка не просто пресекает иммунный отклик: она переходит в другое состояние и превращается в толерантную Т-клетку. Такая Т-клетка более не способна вызывать иммунный отклик – ни сейчас, ни даже позднее. Вот так дендритные клетки способны выключать Т-клетки, которые в противном случае нападали бы на здоровые клетки и ткани.

Ученые, исследующие иммунную систему, часто заявляют, что участок, на котором они трудятся, – важнейшая часть системы. Действительно, система настолько сложна и многослойна, что в равной мере правомочно утверждать, будто Т-клетки важны необычайно – или В-клетки, или макрофаги, или образ-распознающие рецепторы и так далее. Однако дендритные клетки в самом деле занимают во всем этом устройстве особое место. У них есть способность включать и выключать иммунную систему – и управлять нашим иммунитетом и его борьбой с микробами и вирусами, и не давать ему атаковать здоровые клетки и ткани. Открытие механизма действия дендритных клеток – начинание Стайнмана, а позднее эту работу продолжили тысячи других ученых – в конце концов ответило на исходный вопрос этого ученого, как тело запускает иммунный отклик вдумчиво: ей для этого нужен не один сигнал.

Стайнмана неизменно поддерживала вера, что его исследование можно будет применить при разработке новых лечебных препаратов [150]   Ралф Стайнман вспоминает о том, что вдохновляло его на изучение дендритных клеток, в интервью для журнала Immunological Reviews , записанном в марте 2010 года. Онлайн-версия: https://www.youtube.com/watch?v=BAn8wEpURtE. . Поскольку дендритные клетки совершенно необходимы, чтобы возник иммунный отклик, когда микроб впервые обнаружен в теле, они, по сути, – природный адъювант, вырабатываемый самим телом. Мы все еще не знаем точно, как внешние вещества, подобно солям алюминия, выполняют задачи адъюванта, но, похоже, они воздействуют на дендритные клетки и тем самым вынуждают их переходить из незрелого состояния в зрелое, словно в присутствии настоящего микроба [151]   Kool, M., et al., ‘Cutting edge: alum adjuvant stimulates inflammatory dendritic cells through activation of the NALP3 inflammasome’, The Journal of Immunology 181, 3755–3759 (2008). . Само собой, полагал Стайнман, мы, следовательно, сможем применять дендритные клетки при создании вакцин нового поколения – против ВИЧ, туберкулеза или рака.

Японская исследовательница Кайо Инаба в 1990 году провела в лаборатории эксперимент, показавший, что вакцина на основе дендритных клеток могла бы оказаться действенной. В то время эта область изучения была, несомненно, в мужских руках: по словам Инабы, «женщины в иммунологии не работают», и ее это пугало [152]   Интервью с Кайо Инабой после присуждения ей премии Л’Ореаль-ЮНЕСКО в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Онлайн-версия: https://youtube.com/watch?v=pd2tSDy8A3s. . (На самом деле в иммунологии в то время все же работало несколько женщин, но, да, немного.) Эксперимент, который она провела, ныне широко признан революционным [153]   Еще в Японии, до сотрудничества со Стайнманом, она изучала дендритные клетки и независимо от Стайнмана открыла их способность подталкивать иммунный ответ. . Сперва она выделила дендритные клетки мыши. Затем обработала эти клетки в лабораторной чашке вытяжками из клеток опухоли или белками, которых в организме мыши нет. Обработанные таким образом дендритные клетки затем вводили животным. Мыши, которым ввели такие дендритные клетки, далее производили иммунный отклик против тех же молекул, с которыми соприкоснулись дендритные клетки [154]   Inaba, K., Metlay, J. P., Crowley, M. T., & Steinman, R. M., ‘Dendritic cells pulsed with protein antigens in vitro can prime antigen-specific, MHC-restricted T cells in situ’, The Journal of Experimental Medicine 172, 631–640 (1990). . Иначе говоря, Инаба установила, что дендритные клетки можно включить вне исходного организма, а затем ввести их обратно, и они подготовят ответ иммунной системы. Так обнаружился новый способ подталкивать иммунный отклик и, потенциально, – вакцина нового типа. В 1992 году Инаба вернулась в Японию, где совершила еще один прорыв: стала первой женщиной-доцентом на факультете естественных наук в Киотском университете, а ко времени публикации этой книги заняла пост вице-президента этого университета и деятельно включилась в укрепление гендерного равноправия [155]   В 2013 году в Японии каждый седьмой исследователь был женщиной – в Великобритании при этом каждый третий, как сообщается в статье ‘Strengthening Japan’s Research Capacity’, опубликованной Центром поддержки гендерного равноправия при Киотском университете, онлайн-версия: http://www.cwr.kyoto-u.ac.jp/english/introduction.php. Исходный источник этих данных цитируется в приводимом материале (но есть лишь на японском): http://www.stat.go.jp/data/kagaku/kekka/topics/topics80.htm. Эта же тема обсуждается в газете «Джапен Таймз»: http://www.japantimes.co.jp/news/2014/04/15/national/japansscientists-just-14-female/#.VZ5fmcvbJaQ. .