Индивидуальность и криминалистика

Антигенные калейдоскопы

Настало время вспомнить название книги: "Я или не Я". Отличать свой организм, свои клетки, свои белки от чужих организмов, чужих клеток, чужих белков - главная миссия иммунитета. А для этого нужно, чтобы все организмы (все до одного!) различалась друг от друга признаками, которые иммунная система может узнавать. Весь вопрос в том, сколько таких признаков - десять, сто, тысяча?

Ответим на него, начиная с простого варианта. Микроб проникает в организм, против него вырабатываются антитела. Антитела строго специфичны. При внедрении в организм бактерий брюшного тифа возникают антитела против них и только против них, а при внедрении микробов холеры - против холерных вибрионов. Антитела противобрюшнотифозные не трогают возбудителей холеры, и, наоборот, противохолерные иммунные сыворотки борются лишь с холерным микробом, но не с бациллами брюшного тифа.

Следовательно, антитела возбудителей брюшного тифа и холеры различны. Точно так же различаются между собой антигены других бактерий - чумы, дизентерии, сибирской язвы, дифтерии, туляремии. Все микроорганизмы отличаются друг от друга по целому ряду признаков, и прежде всего по антигенам. Но не подумайте, что каждый содержит всего один-единственный антиген. Нет, у каждого микроба целый набор антигенов.

Брюшнотифозная бактерия. Она представляет собой микроскопическую палочку длиной 1-2 микрона с многочисленными тоненькими "ножками" - жгутиками. В составе этого микроба десяток антигенов. Из них три главных: в жгутиках Н-антиген, а в теле О- и Vi-антигены. Последний связан с агрессивными качествами микроба.

Введение в кровь животному не микробных антигенов, а других чужеродных веществ, например клеток крови человека, приводит к возникновению антител, которые взаимодействуют только с человеческими клетками и склеивают их. Антитела возникают, если в кровь животному ввести не клетки, а бесклеточные белки: например, кровяную сыворотку другого человека. Эти антитела будут взаимодействовать с человеческими и только с человеческими белками, не реагируя на белки животных.

Если даже у микробов по нескольку антигенов, то какое же громадное количество их должно быть в крови и тканях человека. Уж конечно, не один десяток. Только в кровяной сыворотке их около тридцати.

Особенно наглядно это продемонстрировал французский ученый, выходец из России, Петр Грабар. Мы уже говорили о химии и иммунологии. Теперь будем говорить о физико-химических методах. Грабар иммунизировал кролика человеческой сывороткой и с полным основанием ожидал, что в ответ на каждый антиген сыворотки образуется свое антитело. Не сомневайтесь, так оно и было. После этого он поместил человеческую сыворотку в студень из агар-агара и пропустил электрический ток. Разные белки-антигены распределились в электрическом поле по-разному, поскольку все они отличались размерами своих молекул и зарядов.

Грабар обработал студень кроличьей сывороткой, содержащей антитела, и каждое антитело соединилось со своим антигеном. Произошла множественная преципитация. (Во время преципитации происходит видимое невооруженным глазом помутнение прозрачной сыворотки.) Возникло 19 дуг преципитации. Гениально просто, а потому удивительно красиво. Метод усовершенствовали. В результате удалось обнаружить в сыворотках людей по 25-30 разных антигенов. Это сегодня, а что будет завтра?!

Каждый тип клеток человеческого организма содержит, по-видимому, не меньшее число антигенов. Подробнее всего в этом отношении изучены красные кровяные шарики - эритроциты. У одних людей в эритроцитах находится антиген А, у других - В, у третьих и А и В, а у четвертых нет ни А, ни В. Эта система антигенов - АВО (а-б-ноль), о которой мы уже знаем. Затем обнаружили антигены MN, открыли систему Резус (Rh), состоящую из восьми антигенов, нашли антигенные системы Даффи, Кел-Келано. В настоящее время детально изучены 14 систем. В общей сложности более 70 различных антигенов, которые составляют своеобразный антигенный узор эритроцитов.

Антигенные калейдоскопы

По главным эритроцитным антигенам у одного человека "узор" может выглядеть так: 00, MN, Ss, DD, Сс, ее, Le^aa, Kk, Fy^вв, Lu^aв, Pp, Jk^aa, а у другого иначе: АВ, MM, Ss, Dd, Сс, Ее, Le^aв, Kk, Fy^aв, Lu^aa, Pp, Jk^вв.

Когда смотришь на эти знаки, эту символику белковой индивидуальности, невольно думаешь о некой визитной карточке каждого живого существа. У вас антигенная карточка одна, у меня другая, у вашей кошки - третья, у него - четвертая и так далее. Сколько живых существ на планете, столько антигенных калейдоскопов.

Всплывает в памяти "визитная карточка" Земли, отправленная в виде радиосигналов 16 ноября 1974 года пуэрториканским радиотелескопом в сторону звездного скопления Мессье-13. Это скопление из 30 тысяч звезд. Если вокруг каждой звезды вращается хотя бы 3-4 планеты, то во всем скоплении их не менее 100 тысяч. Представляете, какой большой шанс наличия жизни и разумных существ хотя бы на одной планете.

Представим себе, что эти разумные существа получат посланную серию сигналов, составленную группой сотрудников Корнеллского университета во главе с Дрейком и Оливером. Как скоро они расшифруют эту серию из 1679 посланных знаков? Как скоро они догадаются, что цифра 1679 непростая, что ее можно получить, только перемножив два простых, ни на что не делимых числа 79 или 23? А если догадаются, то сообразят ли расположить сигналы в виде 79 строк по 23 сигнала в каждой строке? Вот если сообразят, то получат нечто вроде странички из тетрадки в клетку. Поскольку сигналы всего двух типов по принципу "да-нет" или, если хотите "крестики" и "нолики", то на страничке возникает рисунок.

Инопланетяне будут держать "визитную карточку" Земли. Они увидят цифры от 1 до 10, демонстрирующие кашу систему счисления. Спираль - символ нуклеиновой кислоты, на основе которой построена вся жизнь на нашей планете. В центре - схематизированная фигурка человека - хозяина Земли. Слева от нее число 4 миллиарда - таково население нашей планеты. Справа цифра 14 - это средний рост человека, если его измерять длиной радиоволны, на которой переданы сигналы (ее длина 12,6 сантиметра). На этой карточке представители далекой цивилизации увидят многое другое. Но не покажется ли им это бессмыслицей? Как скоро они все это расшифруют и поймут?

"Антигенные калейдоскопы", индивидуальные для каждого живого существа, подобны таким посланиям природы в адрес человеческого разума, в адрес ученых: расшифруйте и узнаете много важного. И ученые расшифровывают. Только никто еще не ведает, на какой они стадии. Догадались ли они разделить все послания на 79 строк, по 23 знака в каждой, и теперь декодируют общую картину? Или еще не доросли до этого первого шага? Кто знает?

Не только эритроциты несут в себе антигенные узоры. Исследования других клеток и тканей показали, что они в антигенном отношении повторяют рисунок эритроцитов, как зеркало узора в калейдоскопе. Но, кроме этого, другие клетки имеют еще и собственные антигены, которых нет в эритроцитах.

Вот это обстоятельство для нас чрезвычайно важно! Самые главные антигены, из-за которых не приживают чужие ткани при пересадках, обнаруживаются не в эритроцитах. Эти антигены названы трансплантационными, или антигенами тканевой несовместимости. В человеческих эритроцитах большинства трансплантационных антигенов нет. Во всех тканях и органах, которые могут быть пересажены, они есть, а в эритроцитах нет.

К счастью, кровь содержит не только красные клетки - эритроциты, но и белые - лейкоциты. Именно в них есть антигены тканевой совместимости. Следовательно, взяв у человека кровь, можно определить практически весь его антигенный набор: методом Грабара - антигены кровяной сыворотки, по эритроцитам все группы крови, а по лейкоцитам - специальные трансплантационные антигены.

Какие это антигены?

Разные ученые, открывавшие их, давали им различные названия. Первооткрыватель этой области Жан Доссе, известный французский иммунолог, получивший Нобелевскую премию за это свое открытие, называл лейкоцитарные антигены HU - 1, 2, 7, 12 и т. д. Первые две буквы "HU" взяты из Human, что значит - человек. Иммунолог из Лейдена Ион Ван Руд, обнаруживший большое число трансплантационных антигенов, обозначал их так: 4а, 4в, 5 а, 5в, 6а, 6в, 7а, 7в, 7с. Он старался подчеркнуть генетическое родство разных групп антигенов. Американский исследователь Пол Тарасаки использовал сочетание трех букв: HL - AI, HL - А2, HL - A3 и т. д. Это сокращение трех слов: Human - Leykocyte - Antigen 1, 2, 3 - человеческий лейкоцит-антиген 1, 2, 3. Другие авторы применяли другую номенклатуру для тех же антигенов, другие символы. Потом сравнили их между собой, на специальном Комитете экспертов Всемирной организации здравоохранения договорились и приняли единую номенклатуру.

На сегодня открыто более 60 лейкоцитарных антигенов. Всю совокупность трансплантационных антигенов называли HLA, то есть человеческие лейкоцитарные антигены. Они разделяются на 4 группы: HLA-A, HLA-B, HLA-C и HLA-D. Индивидуальные антигены внутри каждой группы обозначаются цифрами. Мой HLA калейдоскоп таков: HLA-A 2,9; HLA-B5,12; HLA-C5; HLA-D3. Человек не исключение. Антигенное строение животных такое же сложное. И у каждого вида животных свои, отличающиеся от человеческих антигены и антигенные калейдоскопы. При этом у каждого животного свой узор антигенного калейдоскопа.