Читать интересную книгу Биотехнология: что это такое? - Владимир Вакула

Секрет здесь в том, что многие клетки «не хотят» расти, воспроизводиться и исполнять возложенные на них природой функции вне организма, в условиях, где они лишены привычного внутриорганизменного комфорта. К таким клеткам, предпочитающим всем искусственно созданным «благам» привычный гомеостаз, когда ткани, омываемые кровью, получают максимум набора веществ организменного происхождения, долгое время относились, например, лимфоциты.

Такое положение существовало до тех пор, пока Р, Галло, один из первооткрывателей вируса СПИДа, и его сотрудники не научились все-таки выращивать лимфоциты ш уНго. Сегодня такой метод — реальность. И именно ему во многом обязаны своей блестящей победой первооткрыватели ретровируса СПИДа, рассказ о котором еще впереди.

Но метод Р. Галло, оцениваемый специалистами как нечто фантастическое (столь нереальным представляется его создание), появился совсем недавно, а до той поры вопрос о способе наблюдения, исследования жизнедеятельности лимфоцитов стоял так же остро, как и применительно к клеткам тканей других органов иммунной системы — селезенки, тимуса, например.

Смысл метода «внутри живого организма», предложенного Т. Мэйкиноданом, заключался в том, чтобы, используя потенции выбранного в качестве «сосуда» целостного организма, обеспечить клетки, помещенные в него исследователем, всем необходимым для естественного развития. В такое живое «стекло» Т. Мэйкинодан превратил мышь. А как же собственные клетки мыши? Ведь они жили и развивались по свойственной их природе схеме и потому наверняка искажали бы картину наблюдаемых, привнесенных в мышиный организм чужих клеток?

В том-то и все дело, что ничуть не искажали, поскольку «своих» клеток у мыши к началу эксперимента уже не было. Т. Мэйкинодан, дабы не «загрязнять» эксперимента, просто убил их с помощью рентгеновских лучей.

Рыцари внутри мыши

Вот в таких невероятно комфортных условиях для изучаемых объектов ученый и его соратники десять лет кряду наблюдали жизнедеятельность иммунокомпетентных клеток, способных вырабатывать антитела. Что же удалось им установить?

Очень многое. Ну, например, оказалось, что наиболее активно вырабатывают антитела клетки селезенки. У клеток, взятых из лимфатических узлов, та способность несколько снижена. У тимуса она еще меньше, а костно-мозговые клетки вообще не продуцируют антитела.

Новый метод предоставил первооткрывателям такие уникальные возможности проведения исследований, что они в буквальном смысле слова шли нескончаемой чередой. Чего только не проверялось учеными с помощью in vivo! Например, работоспособность клеток, полученных от новорожденных, старых, больных раком животных. Вели подсчет количества иммунокомпетентных клеток в селезенке, а затем — во всем организме, И только один эксперимент остался за «бортом» проблем, занимавших авторов этого уникального метода: они ни разу не смешали изучаемые с его помощью клетки.

Это сделали Джек Миллер, тот самый знаменитый австралиец, с именем которого связано само «открытие» тимуса (разумеется, физиологи давно знали и внесли в анатомический атлас небольшую железу, находящуюся под грудиной, дав ей название тимуса, или вилочковой железы, поскольку форма ее напоминала двухзубую вилку. Но как главный орган иммунной системы тимус был открыт Джеком Миллером) у человека.

Сначала исследователи, работающие под непосредственным руководством Д. Миллера, пошли по стопам Т. Мэйкинодана, повторив уже проведенные им опыты, поместив in vivo 10 миллионов тимусных клеток, а затем подсчитали точно так же, как это делал и сам автор метода, количество клеток-продуцентов антител. То, что их оказалось очень мало, не смутило экспериментаторов, поскольку из тех же опытов Мэйкинодана они знали о чрезвычайной пассивности тимуса в производстве антител.

Так или иначе, но огромное число (10 миллионов!) тимоцитов наработало всего 45 антителопродуцентов! Затем экспериментаторы поместили в такую же культуру т У1УО все те же 10 миллионов костно-мозговых клеток и насчитали 22 антителопродуцента. И опять результат не удивил исследователей, поскольку он заранее предопределялся работами Т. Мэйкинодана.

Зато итоги третьего опыта, по условиям которого «in vivo» вводилось по 10 миллионов клеток каждого типа, буквально потрясли их; культура в «живой пробирке» содержала 1250 антителопродуцентов. 1250! Откуда? Ведь простое сложение известных в том и другом случае количеств клеток давало гораздо более скромную сумму: 45 — за счет тимоцитов и 22 — за счет костно-мозговых клеток. А 45 да 22, как известно, 67. Налицо же 1250!

Так впервые был сделан вывод о том, что сила и эффективность иммунного ответа зависят от кооперации, взаимодействия клеток иммунной системы, способной многократно повышать защитные силы организма. Но как и за счет чего происходит наращивание мощи ответной реакции иммунной системы? За счет объединенных усилий? А может, за счет стимулирования одними клетками жизнедеятельности других?

Исследования «in vivo» очень скоро дали ответ и на этот вопрос: все антителопродуценты происходят «родом» из костно-мозговых клеток, а клетки тимуса выполняют лишь роль помощников. Но без их подключения костно-мозговые клетки в работу не включаются.

Именно с той поры иммунная система представилась ученым в виде двух самостоятельных, но совместно работающих клеточных систем. Чтобы не употреблять длинные наименования вроде таких, как «тимусзависимые», эти системы стали обозначать символами Т и В.

А почему так? Ну, допустим, символ Т вполне объясним — тимусозависимые лимфоциты. А что стоит за символом В? Тот самый неведомый пока орган, что отвечает за выработку этого вида лимфоцитов из костно-мозговых клеток в организме человека. Буква В символизирует понятие — «бурсозависимые». Бурса (по-латыни) — сумка — bursa. Сумка Фабрициуса — так называется орган иммунной системы, отвечающий за выработку лимфоцитов данного вида у птиц. Свое название этот орган получил в честь его первооткрывателя.

Итак, сегодня науке достоверно известно: Т-лимфо-циты, или Т-клетки вырабатываются в тимусе. В-лим-фоциты, или В-клетки — в костном мозге. Каждый из них «проживает» на своей территории. А встречаются и взаимодействуют они, победоносно отражая нападение агрессора, в периферических лимфоидных органах. Но чтобы кооперация Т- и В-лимфоцитов оказалась плодотворной, чтобы началась выработка самого мощного лекарства внутриорганизменного происхождения — антитела, к этой удивительной кооперации должна подключиться еще и третья клетка — знаменитый мечниковский макрофаг. Вот тогда фармацевтическое производство организма заработает на полную мощь и окажется в состоянии победить любую инфекцию, в каком бы обличье она ни проникла в его пределы и сколь ни токсичны были б ее яды.

Так что же, можно считать, что пора, когда человек научился управлять собственной иммунной системой, уже наступила? — спросит читатель.

И окажется неправ. Не научился, а лишь приблизился к пониманию сокровенных тайн. Потому что все, о чем говорилось выше, даже познание того, что именно, какие именно органы продуцируют иммунокомпетентные клетки, отнюдь не адекватно пониманию всего механизма этого уникального производства, специализированного на продуцировании поистине всесильных медикаментозных средств.

Чтобы точно повторить, воспроизвести основные этапы наработки защитных средств иммунной системы «in vitro» или «in vivo», необходимо как минимум знать, во-первых, порядок включения составных частей сложной системы защитных сил организма, во-вторых, характер их соподчиненности и взаимозависимости. И, наконец, имя главного «дирижера», отвечающего за точность исполнения партитуры, написанной самой природой, уникальным «оркестром», находящимся под его началом.

Итак, в организм проникла инфекция — и тотчас включился сигнал тревоги. Три клетки, три защитника его пределов немедленно приступают к исполнению своих должностных обязанностей: В-лимфоцит уже в боевой готовности, он только ждет приказа «начали!», который отдает ему Т-лимфоцит. Но сначала тот сам должен получить от фагоцита «плененный» им антиген. Овладев этим трофеем, Т-лимфоцит тотчас бросится помогать В-лимфоциту, а он приступит к производству плазматических клеток, нарабатывающих антитела. Вот почему Т-лимфоцит называют еще Т-помощником. Но в данном случае под словом «помощник» следует понимать не оказание простого содействия в выполнении В-лимфоцитами своих функций, а процесс стимулирования, ускорения деятельности последнего.

Что же делают В-лимфоциты, эти крохотные фабрики по производству плазматических клеток, производящих антитела, получив сигнал «запуск» от Т-лимфоцитов?

В соответствии с приказом, как я уже сказал, запускают свое производство. Но работать, как известно, можно по-разному. Производительно, очень производительно и суперпроизводительно. «Скорей! Скорей!» — торопит, стимулирует его, погоняет Т-помощник. И с «конвейера» В-лимфоцита сходит все больше плазматических клеток, число антител растет.