Рис. 3. Структура ДНК, получившая название 'двойной спирали'. Молекула состоит из двух цепочек, каждая из которых сложена миллиардами точнейшим образом расположенных атомов и содержит закодированную генетическую информацию отдельной клетки человеческого организма. Код определяет, какая образуется клетка: к примеру, печени, щитовидной железы или крови
Как же иммунная система узнаёт белки? Наши уникальные белки находятся на мембранах каждой из миллиардов клеток нашего тела. Мембрана окружает каждую клетку, как кожа, и регулирует усвоение питательных веществ и других химических веществ клеткой, а также выведение продуктов ее жизнедеятельности. Эти белки (получившие название трансплантационных, так как они играют важную роль при трансплантации) действуют наподобие ключей, которые могут подходить к замкам двоякого рода в иммунной системе — клетках типа Т и В. (Т — от названия "тимус", небольшой железы внутренней секреции, находящейся под грудной костью и продуцирующей клетки типа Т; В — от названия "сумка (bursa) Фабрициуса", органа, находящегося в кишечнике у цыплят.) Клетки типа Т и В могут быть "открыты" только индивидуальным ключом для данного человека — его уникальными поверхностными белками.
Когда в тело вторгаются бактерии или вирусы (а также трансплантаты, которые тоже состоят из чужеродных белков), их "ключи" не подходят к замкам типа Т и В. Это несоответствие провоцирует защитную реакцию клеток Т и В. Клетки типа Т становятся истребительными, они нападают на чужие клетки и уничтожают их. Клетки типа В выделяют антитела — белки особого рода, которые "метят" чужаков и привлекают специальные клетки иммунной системы (называемые макрофагами или "пожирателями-великанами"), действительно пожирающие всех чужаков. Сам по себе процесс "мечения" может ослабить мембрану клетки противника, так что она лопается. Иммунная система защищала нас миллионы лет, и отключить ее не так-то просто — даже ради жизненно необходимой операции по пересадке органов.
Случается, что клетки Т и В вдруг, как бы сбившись с толку, начинают нападать на клетки собственного организма, словно они отмечены чужеродным белком. Такая неспособность различать "свое" и "чужое" получила название аутоиммунной болезни: организм нападает на самого себя. Примером могут служить артрит и миастения (дегенерация мышечных нервов). Знаменитый австралийский ученый-медик сэр Фрэнк Макферлан Бёрнет сравнивает аутоиммунную болезнь с "бунтом войск внутренней безопасности в стране". Порой происходит обратное явление: иммунная система отказывается нападать на интервентов. Такая потеря защитной реакции называется толерантностью: иммунная система "терпит" присутствие посторонних организмов.
В норме, по мнению Бёрнета, иммунная система в период внутриутробного развития человека "учится" терпеть только клетки собственного организма и нападать на все прочие. Но до того, как начался этот процесс "обучения", иммунная система человека будет "терпеть" любой белок. Таким образом, аутоиммунная болезнь возникает, когда иммунные клетки "разучиваются" отличать "свое" от "чужого", как бы забывая то, чему научились в период внутриутробного развития. Теория Бёрнета получила экспериментальное подтверждение в опытах сэра Питера Медавара, проведенных в Лондонском университетском колледже в 1953 г. Вскрывая беременных мышей, Медавар аккуратно вводил каждому из зародышей клетки от взрослых мышей. Когда мышата рождались, оказывалось, что они не отторгают кожные трансплантаты, пересаженные рт мышей, чьи клетки им вводились ранее. Мыши, которым делались прививки во внутриутробном периоде, оказались толерантными к чужим клеткам, потому что эти клетки присутствовали в их организме в то время, когда происходило "обучение" иммунной системы, и эта си" стема приняла введенные клетки за клетки собственного тела. Медавар назвал эту экспериментальную толерантность "приобретенной".
Эксперименты Медавара открыли широкие возможности в будущем. По словам Бёрнета, "как только было доказано, что можно добиться приживления лоскута кожи у мыши… всем стало очевидно, что ту же идею можно использовать при пересадке тканей или органов от человека к человеку". Но одновременно с разработкой этой идеи ученые изыскивали различные пути, пытаясь как можно скорее найти способ борьбы с отторжением трансплантатов.