Страница 61 из 134
Разрабатывается новый метод лечения — генная терапия. Больным с генными нарушениями вводят генетический материал, который должен компенсировать исходный дефект. Хотя до широкого применения метода еще далеко, однако основания для оптимизма есть. Например, в 1990 году американский генетик Андерсон (W.F. Anderson) успешно применил генную терапию для лечения девочки с тяжелыми врожденными нарушениями иммунитета.
Большое внимание привлекают исследования по генетике рака. Рак может возникать как под воздействием внешних причин (канцерогенов или вирусов), так и при повреждении генетического аппарата клетки. Найдены гены, мутации в которых повышают риск развития злокачественных преобразований, в частности рака груди. Это позволило проводить диагностику предрасположенности к развитию некоторых форм рака. При лечении онкологических заболеваний может быть эффективна генотерапия. Но разрабатываются и другие направления — например, получение вакцин против рака. В 2001 году начаты испытания вакцины, предотвращающей заражение папилломавирусом — одним из основных агентов, вызывающих рак шейки матки (вирус передается половым путем, и формально этот вид рака можно рассматривать как венерическое заболевание). Если они будут успешны, то в ближайшие годы будет получена вакцина против рака шейки матки — второй по распространенности среди 20-30-летних женщин форм рака.
Задолго до появления генотерапии люди стремились к улучшению породы. В древней Спарте «неправильных» младенцев сбрасывали со скалы. В 30-х годах в США с той же целью было подвергнуто принудительной стерилизации около ста тысяч человек, носителей определенных, утвержденных государством признаков. Такие меры бессмысленны с точки зрения генетики, так как не снижают частоты проявления данных признаков в следующем поколении. На пороге третьего тысячелетия человечество стремится заплатить поменьше за свое благополучие — взять под контроль собственные генетические процессы и вносить в них коррективы не ценой жизни носителей неблагоприятных мутаций, а подправляя генетические тексты по собственному разумению, добываемому в геномных исследованиях.
ОСНОВЫ ИММУНИТЕТА
Г. И. Абелев
Введение
Иммунитет — защита организма от инфекции или, в более широком смысле, — реакция организма на чужеродные макромолекулы, микроорганизмы и клетки. Защита осуществляется с помощью двух систем — неспецифического (врожденного, естественного) и специфического (приобретенного) иммунитета. Эти две системы могут рассматриваться и как две стадии единого процесса защиты организма. Неспецифический иммунитет выступает как первая линия защиты и как заключительная ее стадия, а система приобретенного иммунитета выполняет промежуточные функции специфического распознавания и запоминания болезнетворного агента (или чужеродного вещества) и подключения мощных средств врожденного иммунитета на заключительном этапе процесса.
Система врожденного иммунитета действует на основе воспаления и фагоцитоза, явлений, которые будут рассматриваться в следующей статье. Эта система реагирует только на корпускулярные агенты (микроорганизмы, занозы) и на токсические вещества, разрушающие клетки и ткани, вернее, на корпускулярные продукты этого разрушения.
Вторая и наиболее сложная система — приобретенного иммунитета — основана на специфических функциях лимфоцитов, клеток крови, распознающих чужеродные макромолекулы и реагирующих на них либо непосредственно, либо выработкой защитных белковых молекул.
Феноменология
Рассмотрим элементарную реакцию специфического иммунитета на двух внешне совершенно непохожих моделях — выведении чужеродного белка и отторжении чужеродной ткани. Если в кровь животного, например, кролика, ввести непосредственно, минуя тканевые барьеры, белок крови животного другого вида (например, альбумин лошади) в смеси с собственным альбумином, то в первые дни после введения оба белка будут вести себя неразличимо, то есть выводиться с постоянным и довольно длительным периодом "полужизни" (рис. 1).
Рис. 1. Кривые выведения собственного и чужеродного белков из крови кролика.
САК — сывороточный альбумин кролика, CAЛ — сывороточный альбумин лошади, САЧ — сывороточный альбумин человека, а — первичный ответ, б — повторный ответ, в — индукция толерантности.
Чужеродный белок в нашем случае не токсичен и молекулярно-дисперсен. Он не вызывает ни воспаления, ни фагоцитоза, то есть беспрепятственно минует первую линию защиты и непосредственно встречается со второй. Примерно на 7-й день кривые выведения собственного и чужеродного белка резко расходятся — первый продолжает "двигаться" по своей кривой "полужизни", для второго наступает перелом и он выделяется из кровотока с резко возросшей скоростью (рис. 1а). Организм, следовательно, отличает "свое" от "не своего", это первая особенность реакции специфического иммунитета. Отличие запоминается — повторное введение лошадиного белка приводит к сокращению латентного периода и усиленной реакции (более крутой наклон кривой выведения). Это так называемая иммунологическая память — вторая характерная черта реакции специфического иммунитета. Память специфична, запоминается контакт лишь с лошадиным альбумином, но ни с каким-либо третьим белком. Специфичность запоминания очень высока, и это третья особенность реакции приобретенного иммунитета (рис. 1б). Иммунный ответ на чужеродную макромолекулу можно избирательно подавить, если ввести ее в развивающийся организм внутриутробно или в первые часы после рождения. Способность отличать введенный чужеродный белок от собственного у такого животного утрачивается после рождения. Подавление реакции строго специфично — оно распространяется только на белок, введенный в процессе развития, но не какой-либо иной чужеродный белок (рис. 1в). Это явление носит название толерантности (терпимости). Оно составляет четвертую неотъемлемую особенность элементарной реакции приобретенного, или специфического, иммунитета.
Четыре признака реакции неразделимы, они всегда вместе независимо от того, в какой системе разыгрывается реакция иммунитета. Например, отторжение кожи или органов у генетически разнородных животных и человека, внешне совсем не похожее на выведение чужеродного белка, подчиняются тем же закономерностям. Так, если взять мышей какой-либо генетически однородной линии, то все особи этой линии будут генетически идентичны и иметь, например, белую окраску. Если таким мышам пересадить лоскут кожи (трансплантат) другой инбредной линии, пусть черной, а в качестве контроля — лоскут кожи от генетически идентичной линии, то оба трансплантата сначала приживутся, но на 12—14-й день черный лоскут будет окружен валом лейкоцитов, затем его кровоснабжение начнет ухудшаться и через 3–4 дня он будет отторгнут, в отличие от контрольного, генетически идентичного трансплантата. Очевидно, мы вновь встретились здесь со способностью организма отличать "свое" от "не своего". Эта особенность запоминается: вторичная пересадка черной кожи на белую мышь ведет к усиленному отторжению трансплантата, в более короткие сроки и более интенсивно (иммунологическая память). Запоминание специфично — лоскут кожи от мыши "коричневой" линии, пересаженный при повторной трансплантации "черного" трансплантата, отторгается по типу первичного, а не повторного ответа. И, наконец, толерантность: при пересадке тканей она выявляется еще лучше, чем в системе с чужеродным белком. Введение животному живых клеток крови генетически чужеродной линии в процессе внутриутробного развития делает его на всю жизнь восприимчивым к пересадке тканей и органов линии донора крови. Именно на этой модели толерантность и была впервые обнаружена в 1953 году.