Т–лимфоциты воюют сами. Воюют не на жизнь, а на смерть. Именно на смерть! Уничтожая мишень, они гибнут сами. Они подобны пчелам, защищающим свой рой, которые жалят, хотя после этого погибают сами.
Лимфоцит–киллер несет на своей поверхности специальные структуры — рецепторы. Ими он распознает чуждую клетку и прочно присоединяется к ней. Так прочно, что его клеточная стенка в месте соприкосновения разрывается. Клеточный сок, содержащий губительные для мишени вещества, выходит наружу и разрушает ее. Вещества эти носят название протеолитических ферментов, то есть ферментов, растворяющих белки. Если один лимфоцит не сможет разрушить мишень, подойдут два, три, четыре, десять, сто.
Распознав чужеродную клетку, лимфоциты начинают размножаться.
— Откуда же берется так много сенсибилизированных лимфоцитов?
— Из кровотока.
— Но если они так будут тратиться, они скоро кончатся. Тимус не успеет их нарабатывать.
— А они нарабатываются сами. Это и есть еще одно средство достижения цели.
Канадская исследовательница Барбара Байн искала способ, с помощью которого можно было бы безошибочно отличать лейкозные клетки от нормальных лейкоцитов.
Лейкоз — рак крови, или белокровие, подкрадывается незаметно. В крови больного человека накапливается ненормально много белых кровяных шариков — лейкоцитов. Лечение малоэффективно. Прогноз печальный. Вот если бы научиться своевременно отличать лейкозные клетки от нормальных, зацепиться за это отличие и выбить их. А нормальные, не раковые клетки, оставить.
Однажды Байн решила смешать лейкоциты больного лейкозом с лейкоцитами из крови здорового человека. Она поместила смесь клеток во флакон, налила туда питательной среды и поставила в термостат при 37 градусах по Цельсию. Получилась культура смешанных клеток. Каждый день исследовательница изучала клетки под микроскопом.
День, два, три, пять… Несомненно, в культуре смешанных клеток зрелые лимфоциты превращались в молодые формы клеток — в бласты — и размножались. В культуре нормальных лимфоцитов такой бласттрансформации не было. Лейкозные клетки без добавления нормальных тоже вели себя спокойно. Трансформация в бласты происходила только в смеси лейкоцитов больного и здорового человека. Все точно! Эти важные, данные необходимо экстренно опубликовать. Они важны для многих исследователей, изучающих лейкозы.
Чужеродная клетка
Статья направлена в журнал, но исследования не прекращаются. Не исчезают и вопросы. «А может быть, способность трансформироваться свойственна не только лейкозным клеткам? — думала исследовательница. — Я действительно смешала лейкоциты от больного с лейкоцитами от здорового человека и получила эффект. А если смешать лейкоциты двух здоровых лиц, не лейкозных? Что будет? Может, свойство трансформироваться присуще не только лейкозным лимфоцитам? Может, я открыла более общее свойство лимфоцитов узнавать чужие клетки и реагировать на них? Может, лейкоз тут ни при чем?»
Да, лейкоз тут ни при чем. Байн открыла новое фундаментальное свойство белых клеток крови. Это произошло в 1964 году. Она смешала лимфоциты от двух здоровых людей и получила бласттрансформацию. Она взяла другую пару, третью, четвертую, пятую… Только когда смешивались лимфоциты от братьев или сестер — идентичных близнецов, трансформации не было. Во всех остальных случаях, когда смешивались чуждые друг другу клетки, была. И что любопытно: чем более чужеродны клетки, тем сильнее бласттрансформация, тем сильнее они реагируют на чужаков, тем быстрее размножаются, увеличиваясь в числе.
Позднее выяснилось, что этой способностью превращаться в бласты, размножаться, увеличиваясь в числе, обладают именно Т–лимфоциты. В результате бласттрансформации накапливается большое количество сенсибилизированных лимфоцитов–киллеров, способных убивать чужеродные клетки–мишени.
Лимфоциты умеют создавать вокруг себя атмосферу, в которой своим жить легко, а чужим трудно.
— Следовательно, пока не накопятся лимфоциты–убийцы, пересаженные в организм клетки нормально живут и функционируют?
— Не совсем нормально. Чужеродным пришельцам плохо живется уже только оттого, что рядом не свои, а чужие.
— А какая разница? Ведь пока не разовьются иммунные реакции отторжения, им ничего не угрожает.
— Активное убийство не угрожает, но жить труднее. Лимфоциты умеют создавать вокруг себя атмосферу, в которой своим жить легко, а чужим трудно.
В 1964 году шведский исследователь Карл Хеллстром ввел в науку новое понятие и, естественно, новый термин — сингенное предпочтение. Обратите внимание, не открыл новое явление, а ввел новое понятие. И все–таки именно Хеллстром открыл его!
Так уж всегда в науке — важнее осмыслить, чем заметить. Первооткрыватель в науке — понятие всегда условное. Несовместимость тканей при пересадках отмечали многие, а биологическую (нехирургическую) причину несовместимости сформулировал Каррель. Иммунную природу отторжения увидел Холман, а открыл ее Медавар. Хеллстром не первым увидел открытое им предпочтение, но первым разглядел его.
Еще до 1964 года американский иммунолог и генетик Георг Снелл заметил одну странность. Он пересаживал раковые опухоли от одной мыши другой. Раковые клетки приживались, и опухоль росла. Однако судьба пересаженных опухолей и животных была неодинаковой и подчинялась строгим закономерностям. Благодаря тому, что Снелл работал на чистолинейных животных (кстати, он их сам и выводил), он разобрался в странностях и сформулировал законы. Это не литературная гипербола, правила Снелла так и называются: «Генетические законы трансплантации».
Победа лимфоцитов
По этим законам судьба подопытных животных складывается так:
1. Опухоль растет и оказывается смертельной, если мышь, от которой она взята и мышь, которой пересажена, генетически тождественны (например, обе мыши линии А).
2. Опухоль не растет, если пересадка ведется между мышами разных пород (опухоль от мышей линии А не растет на мышах линии Б).
3. Опухоль одной породы (А) растет на детях мышей этой породы, каков бы ни был второй родитель (В, С и т. д.). Иначе говоря, опухоль А растет на животных АВ, АС и т. д.
4. Наоборот, опухоль от гибридных детей АВ или АС не приживается ни на А ни на В, ни на С мышах; АВ — только на АВ и АС — только на АС.
Эти законы иммунологически объяснимы. Приживаются и растут те ткани, в которых не содержится никаких дополнительных антигенов. Поэтому опухоль А не приживается на мышах В. Опухоль АВ не приживается на мышах А, мешают антигены природы В; она не приживается и на мышах B, так как мешают антигены А. Чуждые антигены включают иммунные реакции. Накапливаются лимфоциты, агрессивные против клеток с чуждыми антигенами. Чужеродная ткань убивается.
Если же клетки А пересаживаются в организм А, они растут и размножаются. To же самое происходит, когда клетки А попадают в организм АВ. Для него клетки также не содержат ничего дополнительного, чуждого: только антигены генотипа А, которые есть и в нем, ведь он АВ. Иммунные реакции не могут развиться: не на что, чуждых элементов нет. Вот тут–то, в третьем законе, и замечается странность. Опухоль А растет и в организме А, и в организме АВ. Но во втором организме растет гораздо медленнее. Иммунные реакции развиться не могут, но рост тормозился. Чем?