Породнившись с генетикой

Сегодня можно говорить о "старой" или "новой" иммунологии, не нарушая преемственной связи между ними. Чтобы разобраться, чем "новая" иммунология отличается от "старой", необходимо вспомнить зарождение иммунологии.

Родники знания берут начало из практической деятельности человека. В древние и средние века человек был несравнимо более зависим от стихийных сил природы, нежели сегодня. И основным бичом человечества вплоть до не столь далекого XIX века были эпидемии. Чума, холера, оспа бушевали на планете, унося больше человеческих жизней, чем самые опустошительные нашествия скифов или гуннов. И практика подсказала человеку, как бороться против эпидемий.

Показательна, например, история победы человека над оспой. Китайцы утверждают, что способ предохранения от оспы известен им с начала XI века. Они вводили в ноздри здоровым людям оспенные струпья больных. Приблизительно в то же время в Персии оспенную прививку проводили в банях, где служители втирали купающимся в разрезы кожи порошок из оспенных струпьев. В XVIII веке черкесы и грузины, желая сохранить красоту своих дочерей, делали им уколы иголками, смоченными в жидкости из оспенных язв.

Задолго до рождения иммунологии как определенного научного направления было известно, что такими заболеваниями, как ветрянка, корь, свинка, дети болеют только один раз. Чисто практический опыт указывал на то, что организм способен вырабатывать защитные свойства против инфекции, если ранее был контакт с ней.

Опыт накапливался и послужил предтечей экспериментальной иммунологии. Ее рождение связано с именем английского врача Эдварда Дженнера. Он заметил, что люди, заражавшиеся ранее "коровьей" оспой, оказываются защищенными от "человеческой" оспы. Человек проницательный и образованный, Дженнер почувствовал в этом явлении рациональное начало и взялся за экспериментальную разработку метода борьбы с инфекцией.

В 1788 году он опубликовал свои исследования, в которых доказал, что заражение человека натуральной оспой после того, как ему была привита "коровья оспа", не вызывало развития "черной заразы". Несмотря на нападки скептиков и религиозно настроенных обывателей, метод противооспенной прививки по Дженнеру был принят повсеместно. Им пользуются и сейчас. Состоит он в том, что на кожу наносят вирус "коровьей оспы".

Крупнейший французский ученый XIX века Луи Пастер стоит у истоков теоретической иммунологии. Отправным положением Пастера, определившим все его успехи, было признание факта, что инфекционные заболевания вызываются микроорганизмами. Он смело обобщил это представление, доказав его справедливость для болезней пива, вина, шелковичных червей, животных, человека. Познав эту истину, ученый использовал виновников заболеваний в борьбе с самими заболеваниями.

Кому посчастливилось быть на юге Франции, тот, конечно, постарался посетить два маленьких городка - Доль и Арбуа. В Доле родился Пастер, один из самых великих людей Франции. Родился в небольшом двухэтажном домике, который так тесно прижат к реке, что задняя дверь его открывается прямо на воду. С порога можно зачерпнуть воды или выполоскать белье. Веранда нависает над рекой. Посетителю кажется, будто он на корабле.

В Арбуа переселился Пастер после женитьбы, здесь он вел свои первые научные работы. Как говорят французы, Пастер трижды спас Францию. В Арбуа он ее спас в первый раз. Произошло это в 1865 году, когда Пастер открыл причины болезни пива и вина, разорявшей французских виноградарей и пивоваров. Он научил их пастеризовать вино и пиво.

До сих пор в Арбуа плодоносит большой, несколько гектаров, виноградник, принадлежавший Пастеру, вернее - его жене. Первое вино, подвергшееся пастеризации, было получено с этого участка. С тех пор прошло сто лет. Арбуа, как и Доль, привлекает к себе миллионы туристов. Они пьют прекрасное вино и чувствуют себя приобщенными к великому таинству, открытому Пастером. А теперешний владелец всех виноградников Арбуа Генри Мейер чтит память Пастера.

В 1973 году, когда ученые всего мира собрались во Франции, чтобы отметить 150-летие со дня рождения Пастера, Мейер устроил большой прием, не столько в их честь, сколь в честь Пастера. Многие ученые получили звание почетных пэров города Арбуа. Это неофициальная пэрия, это пэрия во славу вина. У нее свой трехцветный флаг из трех полос - зеленой, желтой, красной - трех символов: виноградная лоза, солнце, вино. Кусочек этого флага на дипломе почетного пэра. На такой же трехцветной ленте, надеваемой через плечо, тяжелая бронзовая медаль, утверждающая, что ты - пэр города Арбуа. На лицевой ее стороне - барельеф нимфы с виноградными гроздьями вместо волос, на оборотной - две руки с кубками и надпись: "Pairie des vins d'Arbois".

Второй раз Пастер спас Францию, вернее - французских шелководов, в 1868 году, когда обнаружил причину распространившихся по стране болезней шелковичных червей. В третий раз он помог животноводам, изготовив вакцину против сибирской язвы, уносившей ежегодно сотни тысяч коров, лошадей, овец, коз. Это произошло сразу после 1881 года - года рождения открытой им науки - иммунологии.

В 1881 году Пастер создал общий принцип разработки предохранительных прививок путем введения ослабленных микробов. Ученым и его сотрудниками были найдены методы предупредительной вакцинации не только против сибирской язвы, но и против куриной холеры, свиной краснухи, бешенства. Впоследствии были получены вакцины против многих других инфекций - чумы, холеры, полиомиелита и т. д.

Итак, к концу XIX столетия выяснилось главное: при помощи прививок ослабленными культурами возбудителей инфекции можно создать иммунитет к определенному инфекционному заболеванию. Однако за счет каких механизмов создается иммунитет, что лежит в основе естественной и приобретенной невосприимчивости, не знали. Вскрыть механизмы иммунитета было суждено другим ученым.

Наука об иммунитете родилась из суровой жизненной необходимости преодолеть инфекционные заболевания. Огромная армия исследователей направила свои силы на изучение механизмов невосприимчивости к инфекции, на познание того, как организм защищает себя. В связи с этим и определение иммунологии звучало приблизительно так: иммунология - наука о факторах и механизмах, обусловливающих невосприимчивость человека и животных к инфекционным микроорганизмам.

Более жизненно необходимое научное направление трудно найти. И все-таки процветание и долголетие любого научного направления возможно лишь в том случае, если оно не замкнулось одной задачей, а смогло расширить сферу своего влияния, проникнуть в смежные и даже довольно далеко отстоящие научные дисциплины.

Образно говоря, от того, насколько "инфекционность" одной науки и "восприимчивость" других соответствуют друг другу, зависит процветание конкретного научного направления.

Углубленное изучение механизмов иммунитета привело к объединению иммунологии с другими биологическими дисциплинами. Например, изучение строения антител (с их помощью организм расправляется с чужеродными пришельцами) породнило иммунологию с биохимией и молекулярной биологией. Возникла самостоятельная область иммунологии - иммунохимия. Исследование клеток, которые вырабатывают антитела и участвуют в иммунных реакциях, оказалось сопряженным с интересами цитологии и гистологии, морфологических дисциплин, изучающих строение клеток и тканей. Возникла иммуноморфология. Но главное: иммунология породнилась с генетикой - наукой о наследственности.

Казалось, все противоречит самой возможности участия наследственных механизмов в развитии иммунных реакций. Действительно, человек, переболевший оспой, никогда повторно ею не заболевает. Он приобретает иммунитет на всю жизнь. Но его дети к этой болезни так же восприимчивы, как был он сам до заболевания. Все люди в детстве переболевают корью и становятся иммунными на всю жизнь. Но когда у них самих появляются дети, оказывается, что они неиммунны. Дети заражаются и заболевают корью. Все прямо говорит: приобретенный иммунитет не наследуется, генетика тут ни при чем.

И все-таки эти две науки встретились. Сама способность реагировать оказалась под жестким генетическим контролем. К концу 60-х годов нашего века были открыты гены иммунного ответа. Их назвали IR-генами от слов Immune Response - иммунный ответ. Есть у тебя ген IR-1 - ты способен реагировать на определенную чужеродную субстанцию, проникшую в организм; нет этого гена - не способен. Есть ген IR-2 - способен реагировать на другую субстанцию и так далее. Родилась иммуногенетика.

К этому же времени возникли принципиально новые разделы иммунологии. Прежде всего это трансплантационная иммунология, иммунология рака, иммунопатология. Именно эти направления иммунологии призваны решать задачи первостепенной важности. Именно в этих направлениях с наибольшей силой выявились принципы генетического анализа механизмов, препятствующих успешной пересадке органов от одного человека к другому, факторов, подавляющих раковый рост и т. д.

Новая иммунология - это прежде всего иммунология, о которой можно сказать как о биологической дисциплине, породнившейся с генетикой. Если говорить строго, то вся современная иммунология связана иммуногенетикой в единое целое.

Действительно, причины отторжения органа при пересадках - генетические, механизм отторжения - иммунный; причины возникновения раковых клеток - генетические, механизмы, включающиеся в борьбу с раковым ростом, - иммунные; причины разной степени чувствительности к инфекционным микроорганизмам - генетические, а механизмы, побеждающие инфекцию и создающие невосприимчивость, иммунные.

Сейчас "старая", или, как ее стали называть, инфекционная, иммунология лишь один из равноправных членов блестящей когорты наук, в которой бок о бок стоят иммунохимия, иммунопатология, трансплантационная иммунология, иммунология рака. Обратите внимание - иммуногенетика в этот ряд не включена. Иммуногенетика - основание, на котором покоятся все указанные науки.