Рэм Петров - Беседы о новой иммунологии
Каждый организм строит свои «сто слов», типичные только для него белки. Строит по матрицам–генам, которые находятся в ядрах клеток. Набор генов каждого организма–индивидуума уникален и неповторим. Уникален и неповторим и узор белковых молекул. Итак, у любого организма свои «сто слов». Он использует их в процессе своего существования, а поистратив, строит снова.
Канал, по которому в нашу машину поступают буквы из внешнего мира, — аналогия с пищеварительным каналом животных. В нем, как и в машине, попадающие извне с пищей чужеродные белки–слова, или, как мы их назвали, таблички, разбиваются на составляющие их буквы–аминокислоты. Это необходимо потому, что узор чужих белков иной. Они построены под влиянием чужеродной генетической информации, тоже уникальной, а следовательно, иной, по чужим чертежам, чужим матрицам. Их сначала необходимо разбить на составляющие буквы–аминокислоты, чтобы сложить свои слова.
Иммунитет
Теперь представим, что в организме появляется белок, который не мог быть создан под влиянием собственной генетической информации. Иммунологическая цензура в тот же миг отдаст приказ, иммунологической армии уничтожить его и выкинуть из организма. Начинается выработка антител, разрушение и отторжение пришельца. Будь то микроб, или чужеродные клетки крови, или чужеродные белки, или пересаженные ткани и органы. А если машина сама случайно ошибется и неправильно построит свое слово, напишет с ошибкой, если произойдет опечатка, цензура расценит его как чужое и уничтожит или выкинет.
Таким образом, если раньше главной задачей иммунной системы считалась защита организма от инфекций, то после 1945 года, после работ в области трансплантационной иммунологии, сформировалось новое понимание. Главная задача иммунитета — уничтожение клеток, которые генетически отличаются от собственных, будь то клетка чужая или клетка собственного тела, изменившаяся в генетическом отношении. А поскольку микроб тоже чужеродный биологический агент, действие иммунных механизмов распространяется и на него. Иммунитет — это способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации.
Имеются различные формулировки главной миссии иммунитета. Наиболее четкие две: первая принадлежит нобелевскому лауреату Фрэнку Бернету, вторая — научному обозревателю английского радио Дэвиду Уилсону. По Бернету, главная задача иммунитета — распознавание своего и чужого. Эта формулировка требует некоторых пояснений. Необходимо подчеркнуть, что, скажем, для человека чужими считаются не только микробы или клетки организма иного вида, но и клетки любого другого человека, даже матери, отца или брата.
Уилсон, не искажая научной сути, а, напротив, делая ее более точной, доводит формулировку до вершины образности. В его интерпретации главная миссия иммунитета — отличать «Я» от «не Я». Любая клетка, любой белок или ткань должны уничтожаться, если это «не Я». Иными словами, иммунная система признает своими только свои субстанции: «Я или не Я», и никаких компромиссов.
Суша, вода и воздух нашей планеты заселены сотнями тысяч видов живых существ. Среди них самые представительные микроорганизмы — бациллы, бактерии, вибрионы, кокки, вирусы. Их мириады. Человек живет в мире микроорганизмов; иммунитет — его пропуск в этот мир. Такова суть старой иммунологии, которая занималась изучением защиты организма от инфекционных болезней. Квинтэссенция новой иммунологии в другом: иммунитет не только пропуск во внешний мир, но и гарантия от внутренней измены. А это значит, что ненормальная работа иммунной системы может быть причиной многих болезней. Среди них рак, ревматические поражения суставов, астма, некоторые виды малокровия, болезни щитовидной железы, бесплодие, красная волчанка и другие кожные заболевания. Ряд болезней новорожденных связан с иммунологическим конфликтом между матерью и плодом (резус–несовместимость) и с недоразвитием иммунной системы.
Недаром новую иммунологию называют «лекарством от всех болезней». Правда, о «лекарстве» говорить рано. Скорее это «надежда на лекарство» от многих болезней.
Вопрос о «китайских иероглифах» представляет собой одну из проблем новой иммунологии.
Иммунитет как способ защиты от всего биологически чужеродного возник в результате развития жизни на Земле. Основа жизни на нашей планете — белки. Вспомним опять таблички машины, исписанные белковыми словами, состоящими из букв–аминокислот. Наша цензура знает лишь этот земной аминокислотный алфавит. И охрана порядка строится в соответствии со знакомыми явлениями.
А если жизнь на других планетах зиждется на иных принципах? Если она строит иной тип генетической информации — не аминокислоты и белки? Способна ли наша иммунологическая цензура, веками обученная лишь аминокислотному алфавиту, столкнувшись с мельчайшими, может быть микроскопическими, наверняка непонятными обитателями иной планеты, распознать чужаков? Это мы и должны выяснить. Она может пропустить их, приняв таблички с «китайскими иероглифами» за пустые. А тогда они размножатся в крови и тканях и могут погубить человека.
Помните, в «Войне миров» Герберта Уэллса пришельцы с Марса гибнут от невинных, неболезнетворных земных бактерий?
Неужели исследования космоса действительно поставили перед иммунологами серьезные задачи?
— Более чем серьезные. И не только на перспективу, но и на сегодня. Возникла целая отрасль — космическая иммунология. Это одна из самых современных связей иммунологии.
Конечно, говорить «иммунология и космос» не совсем верно. Иммунология вступает в связь не с самим космическим пространством. Не будем придираться к словам. Понятно, что речь идет о космической медицине и биологии самых последних лет.
В наиболее краткой и приближенной форме задачи космической медицины: изучить влияние космического полета — невесомости, ускорения, космической радиации на человека; обеспечить нормальную жизнедеятельность организма в герметически замкнутом пространстве корабля, а в будущем и на других планетах и небесных телах.
Содружество
Возникает масса биологических проблем. А перед иммунологией встает вопрос: как поведет себя в необычных условиях космического полета одна из важнейших систем человеческого организма — иммунологическая система защиты от микробов? Будет ли устойчивость организма к бактериям и вирусам столь же надежна, как в нормальных условиях жизни на Земле?
Вопрос может показаться излишним. Ведь и результаты известных всему миру космических полетов не дают оснований опасаться инфекционных осложнений.
Но нельзя забывать: мы живем в такое время, когда первый этап завоевания космоса, освоение и исследование околоземного космического пространства, завершается. Следующий этап — освоение ближайших небесных тел, в частности, планет солнечной системы. А наименьшее из возможных расстояний от Земли до Марса — 78 миллионов километров.
С медико–биологической точки зрения главная особенность следующего этапа — длительность. Она–то во многом и определяет задачи, стоящие перед космической биологией и медициной. Космическая медицина и биология наших дней должны изучить и обеспечить длительные космические полеты, продолжающиеся месяцы и годы. С наступлением эры длительных космических полетов возникают новые биологические проблемы. В частности, иммунологические: взаимодействие человеческого организма и микробов во внеземных условиях. Это уже целая отрасль науки — космическая иммунология.
По меньшей мере три предпосылки определяют возникновение этой отрасли.
Во–первых, люди путешествуют в космических кораблях и везут с собой обязательных бесплатных пассажиров — микробов — обитателей их кишечника, кожи, рта и других полостей организма. Кабина корабля, замкнутое пространство, своеобразная ампула, в которую помещены и герметически закрыты люди с микробами. Стерилизация человека невозможна хотя бы потому, что ряд микробов выполняет жизненно важные для организма функции — ферментативные, витаминообразующие и прочие, и расстаться с ними нам будет не просто тяжело, сегодня это абсолютно невозможно. Вместе с тем многие представители нормального микробного населения нашего тела, безусловно, носители зла. Либо всегда, либо при определенных условиях. Например, стафилококки, стрептококки, кишечная палочка, возбудители газовой гангрены, вирусы.
В условиях закупоренной «ампулы» — кабины процессы циркуляции и удаления микробов будут иные, чем в обычных наземных условиях. Возникнут изменения в микробных ассоциациях воздуха, поверхностей кабины и в теле человека. Изменение привычных, индивидуальных для данного человека микробных сообществ может произойти также вследствие тесного контакта космонавтов между собой опять же в герметизированном пространстве. Встает ранее не существовавшая проблема заражения одного человека микробами, безвредными для другого. Но у первого они могут вызвать различные болезненные состояния.
