Читать онлайн «Наука о живом». Страница 27

Телеология групп крови. Причина возникновения различных групп крови и значение их для выживания, т. е. особая функция, выполняемая такой дифференциацией, до сих пор еще не поняты, и никто толком не знает, в чем может заключаться польза от разделения людей по группам крови. Правда, какое-то объяснение может дать тот факт, что сенсибилизация резус-отрицательной женщины резус-положительным плодом случается реже, если АВО группы крови матери и плода несовместимы. Причина этого, возможно, заключается в следующем: если, например, красные кровяные клетки плода не только резус-положительны, но еще и принадлежат к группе А, а красные кровяные клетки матери принадлежат {123} к группе О или В, то красные кровяные клетки плода, попавшие в ее кровеносную систему, будут быстро уничтожены уже имеющимися в ней анти-В антителами. Таким образом, один тип дифференциации между группами крови способен уничтожить вредные последствия другого типа дифференциации. Это, однако, не может дать общего объяснения разнообразию групп крови.

Понятие «толерантность». Макфарлейн Бернет проявил блистательную прозорливость, когда предположил, что в развитии клеток, ответственных за иммунные реакции, должен существовать какой-то механизм, подавляющий любую тенденцию этой системы реагировать на свои компоненты. По мысли Бернета, если бы какое-то антигенное вещество присутствовало у зародыша достаточно рано, то оно принималось бы как свое и в дальнейшей жизни уже не вызывало бы иммунной реакции. Мысль эту ему подсказали работы известного зоогенетика доктора Рея Д. Оуэна (Мадисон, шт. Висконсин) об исключительных свойствах телят-близнецов. Телята-близнецы, как и человеческие близнецы, бывают двух видов: монозиготные, или однояйцевые, генетически идентичные и обязательно одного пола, начавшие жизнь как единая особь и из-за какой-то в остальных отношениях безобидной случайности разделившиеся и превратившиеся в две особи, и дизиготные, или разнояйцевые, близнецы, которые развиваются из отдельных оплодотворенных яиц и похожи друг на друга не более, чем все другие братья и сестры, — это просто два обычных теленка. Замечательное открытие Оуэна заключалось в том, что у каждого из близнецов имеются эритроциты двух разных антигенных типов: один — его собственный, а другой — тип его близнеца. Животного, в организме которого имеются клетки, происходящие от двух разных оплодотворенных яиц, называют химерой. Разнояйцевые телята — химеры, потому что у одного имеются эритроциты другого и наоборот. Оуэн ясно понял, как возникло такое необычное положение: зародыши телят делят между собой одну плаценту, в результате их кровеносные системы сообщаются и между близнецами происходит обмен кровью. Иными словами, получается естественный эксперимент, словно бы нарочно {124} предназначенный для проверки гипотезы Бернета! каждый близнец на очень ранней стадии эмбрионального развития передал другому свои особые антигены и у обоих произошло отключение способности реагировать на клетки друг друга. Поэтому клетки крови и кроветворные клетки, которыми они обменивались в период эмбрионального развития, могут жить в каждом из них и гораздо позже их рождения, содействуя таким образом возникновению и поддержанию состояния химеры. Объяснение это стало еще более убедительным, когда мы с Рупертом Биллингемом и двое наших молодых коллег из Совета по сельскохозяйственным исследованиям показали, что разнояйцевые телята не отторгают пересаживаемую от одного к другому кожу, в то время как обычно у коров кожа, пересаженная от других животных того же вида, бурно отторгается. Такая толерантность высокоспецифична, т. е. близнец, не отторгающий кожу, пересаженную от второго близнеца, за десять дней отторгает кожу, пересаженную от любого другого теленка. Затем исследователи в Копенгагене показали, что у разнояйцевых телят-близнецов не отторгаются пересаживаемые от одного к другому почки и, следовательно, взаимное перемешивание крови в период до их рождения отключает у каждого близнеца способность реагировать на другие ткани, а не только на кровь.

Человеческие близнецы тоже, хотя и очень редко, оказываются химерами, и тогда у них тоже, как показал Вудрефф, пересаженная от одного к другому кожа не отторгается. Это справедливо и для близнецов-цыплят, т. е. для цыплят, вылупившихся из одного двухжелткового яйца. Таким образом, взаимная толерантность химер не является исключительной особенностью коров.

Однако идея Бернета стала общепринятой, только когда явление, наблюдаемое у телят-близнецов в естественных условиях, удалось повторить в заранее спланированном эксперименте. Был поставлен вопрос: какова будет реакция взрослого животного на антиген, с которым оно уже сталкивалось на очень ранней стадии своего эмбрионального развития? Над этим вопросом работало несколько исследовательских групп, и — надо же было так случиться! — эксперименты {125} самого Бернета не удались, потому что антигены, использованные им для индукции состояния нереактивности в дальнейшей жизни, не удерживались в организме на время, необходимое, как мы теперь знаем, для того, чтобы обеспечить состояние толерантности. С подобными трудностями не столкнулись те из нас, кто работал с живыми клетками, поскольку эти клетки остаются жизнеспособными благодаря преимуществам, которые обеспечивала им индуцированная толерантность. Блистательному чехословацкому биологу-экспериментатору Милану Гашеку удалось преуспеть в создании искусственных близнецов-цыплят: он взял два содержащих зародыши яйца, обнажил небольшие участки сосудистых мембран, через которые осуществляется дыхание зародышей, и установил сосудистый мост между обоими зародышами, наложив кусочек живой ткани, в которую с обеих сторон и проросли кровеносные сосуды. Когда цыплята выросли, органы, которые им пересаживали друг от друга, не отторгались и они были совершенно лишены способности реагировать на эритроциты друг друга — хотя без такого эксперимента у них, несомненно, возникла бы иммунная реакция. Биллингем, Брент и я, используя в экспериментах чистые линии мышей, прививали эмбрионам одной линии смесь живых клеток, взятых у мышей другой линии, и, когда мышата, получившие в эмбриональном состоянии прививку, выросли, они не отторгали органов, пересаженных от мышей той линии, из которой брался материал для прививки. Мы назвали это явление «активно приобретенной толерантностью» по аналогии с «активно приобретенным иммунитетом».

Методики, использованные для создания трансплантационной толерантности у подопытных животных, естественно, неприменимы для людей, и между открытием толерантности и нынешними успехами в пересадке органов не существует прямой причинной связи. Наоборот, эффект этого открытия был почти чисто моральным: экспериментальная индукция толерантности показала (хотя ранее это представлялось весьма и весьма сомнительным), что барьер, обычно стоящий на пути пересадки органов одного индивидуума другому, действительно можно преодолеть. До открытия толерантности можно было {126} категорически утверждать — как некоторые это и дела» ли, — что дерзкие замыслы, воплощенные в экспериментальных пересадках органов, никогда не удастся осуществить на деле, а потому от поисков путей для обхода трансплантационного барьера можно просто отмахнуться, объявив, что все это лишь погоня за химерой, чем они, впрочем, и оказались в действительности, как было рассказано выше.

Ошибки иммунного процесса. Хотя иммунные реакции необходимы для жизни, сами иммунные процессы проявляются более ясно, когда они протекают не так, как следовало бы, чем когда все идет как полагается. Было бы, конечно, нечестно подводить несчастные случаи при переливании крови и отторжения пересаженных органов под рубрику адаптационных ошибок иммунного процесса, поскольку они происходят по нашей вине и только в созданных нами же самими условиях. Справедливо обвинять природу мы можем лишь в том случае, когда речь идет о гемолитическом заболевании новорожденных. Главные отклонения или плохая адаптация иммунного процесса — аллергии, повышенная чувствительность и аутоиммунные реакции. Все это может в той или иной форме рассматриваться как цена, которую мы платим за то, что обладаем реагирующей системой, наделенной тончайшей чувствительностью, необходимой для того, чтобы различать не свои компоненты и реагировать на них. Наиболее обычные аллергические реакции вызываются пыльцой растений, перхотью, домашней пылью и некоторыми пищевыми продуктами: хорошо известны аллергенные свойства яиц, устриц, рыбы и некоторых фруктов. В аллергической чувствительности очень силен элемент индивидуальности. У человека, страдающего каким-либо видом аллергии, гораздо больше шансов заболеть другим ее видом, чем у остальных членов той же популяции. Гиперчувствительность замедленного типа — это аллергии совершенно иного рода. В самой обычной своей форме (например, при сенсибилизации к некоторым химическим промышленным веществам, таким, как динитрохлорбензол) они вызывают плотные, красные и нередко весьма болезненные припухлости кожи. Своей способностью пробуждать реакции замедленного типа известны некоторые бактериальные антитела, {127} и болезненная зона покраснения вокруг фурункула часто представляет собой именно такую реакцию. Это — следствие клеточного иммунитета. Компоненты возбудителя туберкулеза особенно активно вызывают повышенную чувствительность замедленного типа, и это их свойство с успехом используется для так называемой реакции Манту, при которой в кожу вводится ничтожное количество экстракта туберкулезных микобактерий (туберкулина); однако положительную реакцию дает всякий, кто когда-либо в прошлом подвергался воздействию туберкулезных бактерий, и поэтому ее не следует обязательно считать свидетельством активной формы туберкулеза. Изучение реакции на туберкулин и вообще иммунитета к туберкулезу оказало глубочайшее влияние на всю историю иммунологии; это явление настолько головоломно, что оно привлекло в иммунологию многих блистательнейших медиков-экспериментаторов. В недавнее время то же действие оказало изучение Трансплантаций, а также противоопухолевого иммунитета. Самая действенная форма рекрутирования исследователей — это не обещание легкого, успеха, но вызов их интеллектуальным способностям. Хотя такое обобщение звучит сентенциозно, подтверждение ему снова и снова встречается в истории биологии: вспомните, например, приток биологов в эмбриологические исследования в 30-х годах XX века, в этологию — в 40-х и в молекулярную биологию — в наши дни.