Секреты иммунитета

Свои и чужие

Иммунная система — главный страж нашего здоровья, ее функция — распознавать чужаков: различные вирусы, бактерии, раковые клетки — и давать им отпор. Для этого в тимусе (вилочковой железе) вырабатываются Т-клетки, на поверхности которых имеются особые белки-рецепторы: связываясь с антигенами, они работают своеобразными датчиками, позволяя различать своих и чужих. А правильность и адекватность ответа контролирует особый механизм — иммунная толерантность, которая, проще говоря, не дает стрелять себе в ноги.

Но иногда такое всё же случается: происходит сбой в настройках, в результате которого иммунная система воспринимает свои собственные ткани как чужеродные и начинает их атаковать, — так возникают, например, аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз, диабет I типа или ревматоидный артрит.

При онкологических же заболеваниях система контроля дает противоположный сбой: иммунная система не борется со своими раковыми клетками, а напротив, воспринимает их как здоровые, позволяя им жить и делиться дальше.

Возникают вопросы: как именно иммунная система различает своих и чужих? Кто виноват в том, что иногда она ошибается? И можно ли это исправить?

Вопросы толерантности

Долгое время считалось, что процесс формирования толерантных иммунных клеток, то есть тех, которые не отвечают на собственные антигены организма, происходит исключительно в центральных органах иммунной системы (тимусе и костном мозге). Это своего рода фильтр, который отсеивает «неправильные» иммунные клетки еще на этапе их созревания и уничтожает их. Но, видимо, уничтожает не всегда, раз существуют рассеянный склероз и рак.

На этом этапе наука на какое-то время застопорилась, пока в 1980-х Шимон Сакагучи, вдохновившись противоречивыми итогами исследований своих предшественников, не взялся за изучение тимуса и его роли в обучении Т-клеток. Проведя ряд экспериментов на мышах, ученый обнаружил любопытную вещь: у иммунной системы имеется резервный набор иммунных клеток, которые блокируют ошибочные атаки. В 1995 году Шимон Сакагучи представил совершенно новый класс Т-клеток — регуляторные, которые не атаковали чужеродные агенты, а подавляли активность других иммунных клеток. Этот механизм получил название периферической иммунологической толерантности, поскольку действовал за пределами центральных органов.

Главный виновник

Параллельно Мэри Брункоу и Фред Рамсделл вели свои исследования — изучали причины развития тяжелой аутоиммунной патологии у мышей вследствие радиационного воздействия. Тщательно исследуя ген за геном, ученые обнаружили виновника этого состояния — некий дефектный ген из группы FOX. Гены из этой группы играют ключевую роль во многих биологических процессах, в том числе в регуляции клеточного цикла и иммунном контроле.

Выяснилось, что этот ген, названный FOXP3, присутствует и в человеческом организме. А позднее ученые выявили, что синдром IPEX — редкое генетическое заболевание, связанное с аутоиммунной реакцией, при которой иммунная защита организма ошибочно атакует собственные клетки организма, — также обусловлено этим геном.

Мишень для манипуляций

Спустя несколько лет Шимон Сакагучи первым предоставил доказательства, что ген FOXP3 необходим для формирования регуляторных Т-клеток, которые подавляют иммунный ответ.

«Это открытие изменило наш взгляд на многие заболевания и продолжает менять», — говорит Энн Песенакер, иммунолог из Университетского колледжа Лондона.

Современные исследования показывают, что у людей, страдающих аутоиммунными заболеваниями, либо недостаточно регуляторных Т-клеток, либо они не способны нормально функционировать. При онкологии, напротив, отмечается их избыточное количество, в результате они тормозят необходимый иммунный ответ. Так что, по мнению исследователей, регуляторные Т-клетки и ген FOXP3 — перспективные мишени для разработки терапевтических препаратов, которые позволят управлять иммунной системой. В одних случаях — чтобы она атаковала клетки, в других — останавливала эту атаку.