Проблема, по его мнению, состояла в том, что эволюция создала несовершенное оружие, постепенно сформировавшееся в ответ на трудности, с которыми сталкивались организмы в окружающей среде. Когда древние формы жизни пытались отразить смертоносные атаки, им прежде всего была важна скорость, а не точность защитной реакции. Таким образом, воспаление, эта целительная сила, оказалось склонным к нанесению сопутствующего ущерба, и контролировалось оно не так хорошо, как запускалось. «Лечебная сила природы, важнейшим элементом которой является воспалительная реакция, еще не вполне приспособлена к своему объекту», – отметил Мечников в лекции 1891 года в Институте Пастера.
В то время как Мечников по-прежнему был увлечен макрофагами, один «блестящий эксцентрик» и любитель гаванских сигар трудился над укреплением гуморальной теории иммунитета в конкурирующем лагере в Германии. Пауль Эрлих, работавший в лаборатории Роберта Коха, не проявлял особого интереса к искусству, поэзии или популярной музыке, но поглощал всевозможные медицинские журналы и детективные романы о Шерлоке Холмсе. Когда он был молодым врачом, любовь к химии привела его к экспериментам с огромным количеством разноцветных красителей для тканей, которые поставляла в его лабораторию бурно развивающаяся немецкая промышленность. Коллеги смеялись над его измазанными всеми цветами радуги руками, а иногда и лицом. По какой-то причине Эрлих решил использовать эти красители для придания цвета клеткам животных, надеясь, что этим облегчит их изучение под микроскопом.
К его удивлению, краски сделали гораздо больше. Некоторые красители притягивались только к определенным клеткам или частям клеток и оставляли нетронутыми другие элементы, аккуратно выделяя целые структуры на общем фоне, словно гирлянды на рождественской елке. Эрлих использовал свои навыки для создания популярных методов окрашивания различных микробов и клеток, в конце концов открыв способ визуализации микробов туберкулеза лучше, чем это сделал сам Кох.
Пауль Эрлих смог определить различные типы лейкоцитов – включая лимфоциты, базофилы, эозинофилы и нейтрофилы, названные в соответствии с их способностью принимать щелочные, кислые или нейтральные красители. Тем самым он помог основать раздел медицины под называнием гематология.
Он стал одержим главной идеей, лежащей в основе экспериментов по окрашиванию. Красители были разборчивы, они искали конкретное соответствие, прежде чем цеплялись к молекулам, словно подбирая ключи к замкам. Если биологический мир наполнен столь точными взаимосвязями, подумал он, можно ли экстраполировать это для объяснения механики иммунитета? Это была грандиозная идея. Эрлих придумал теорию, объясняющую, почему кровь была таким особенным соком в экспериментах Беринга. Он ввел термин «антикорпер», или «антитело», и объяснял, что антитела – это белки крови, которые вырабатываются клетками. Они могут быть нацелены на определенные микробы, токсины или другие чужеродные вещества благодаря подобранному к тому или иному замку ключу. Весь секрет заключался в микроскопическом засове, который позволял антителам связываться с этими веществами и обезвреживать их, не давая выжить в организме. В представлении Эрлиха антитела были разветвленными, со множеством «рецепторов», или мест для связывания с чужеродными молекулами. Технологические ограничения того времени не позволяли визуализировать эти взаимодействия. Однако воображение помогло Эрлиху проиллюстрировать свои идеи яркими рисунками, которые убедили целое поколение ученых в том, что действительно можно «увидеть» Y-образную молекулу антитела в действии. Он сравнивал рецепторы антител с клейкими отростками росянки, рисуя иллюстрации на всем, что подвернется под руку: на дверях и стенах своего кабинета, на манжете своего собеседника и даже на праздничной скатерти[8].
Открытие антител склонило чашу весов в пользу гуморальной теории иммунитета, направив иммунологию от блуждающих клеток Мечникова в сторону химии, взаимодействия между молекулами – мельчайшими компонентами, составляющими клетки. Эрлих ввел строгую количественную оценку в исследования иммунитета, проведя клинические испытания дифтерийного токсина и антидифтерийных антител с целью стандартизации доз, используемых в лечении. Его работа показала, что антитело – это не просто абстрактный образ: это реальный объект, который можно измерить и которым можно манипулировать в пробирке. Для большинства иммунологов это сделало антитела предпочтительнее неуловимого фагоцита. Внезапно ученые, молодые и пожилые, начали усердно работать над исследованиями антител. В 1890-х годах регулярно появлялись сообщения об открытии новых антител против различных микроорганизмов, и Эрлих, как представитель гуморальной теории иммунитета, казалось, выигрывал давнюю войну.
8
Эрлих первоначально назвал рецепторы антител «боковыми цепями». Хотя многие детали теории боковых цепей и были в конечном счете опровергнуты, данная теория все же оказала значительное влияние на будущие поколения ученых. Теперь мы знаем, что определенные типы В-клеток иммунной системы отвечают за выработку антител. Каждая В-клетка вырабатывает антитело с уникальным наконечником, который прилипает к тому или иному антигену. Форма наконечника каждого антитела определяется случайной перестройкой генов, формирующих антитело. В-клетки, вырабатывающие антитело, которое может прилипнуть к здоровым клеткам, уничтожаются или дезактивируются. –