Как иммунная система находится под контролем? | Объяснено

История на данный момент: Сезон Нобелевских премий 2025 года начался с объявление Премии по физиологии и медицине 6 октября. Трое лауреатов — американские исследователи Мэри Э. Брункоу и Фред Рамсделл и японец Шимон Сакагути — были выбраны за «открытия, касающиеся периферической иммунной толерантности». Их открытие позволило фундаментально понять, как работает иммунная система — как она регулируется и находится под контролем. Это привело к развитию нескольких новых потенциальных вариантов лечения, в том числе рака, которые в настоящее время проходят испытания.

Что означает их открытие?

Если иммунную систему организма не контролировать, она может атаковать собственные органы. В таком случае, почему у большинства людей не развиваются аутоиммунные заболевания, при которых организм включается сам по себе? Американские и японские ученые, работая независимо, пришли к объяснению того, как иммунная система находится под контролем. Именно за их работу по открытию того, что мешает иммунной системе атаковать организм, была присуждена Нобелевская премия. Лауреаты определили регуляторные Т-клетки иммунной системы, которые выполняют конкретную задачу по предотвращению атаки иммунных клеток на организм.

Буквально каждый день иммунная система — грозная армия — стоит на страже, сражаясь с болезнетворными микроорганизмами, пытающимися проникнуть в организм. Вопрос здесь в том, как эти клетки «знают, на что им следует нападать и что им следует защищать», как указал Нобелевский комитет. «Их открытия сыграли решающую роль в нашем понимании того, как функционирует иммунная система и почему не у всех нас развиваются серьезные аутоиммунные заболевания», — сказал Олле Кямпе, председатель Нобелевского комитета.

Что такое регуляторные Т-клетки?

Эта история восходит к Сакагути, когда он работал в Научно-исследовательском институте онкологического центра Аити, Япония, около четырех десятилетий назад. Все Т-клетки имеют на своей поверхности специальные белки, называемые Т-клеточными рецепторами. Эти рецепторы можно сравнить с своего рода сенсорами. Используя их, Т-клетки могут сканировать другие клетки, чтобы определить, подвергается ли организм атаке. Существует огромное количество Т-клеток с различными рецепторами, способными обнаруживать захватчиков, включая новые вирусы. Но у них также есть рецепторы, способные прикрепляться к тканям человека. Но тогда, интуитивно, существует ли механизм переключения, который предупреждает Т-клетки о клетках тела?

В 1980-х годах ученые поняли, что когда Т-клетки созревают в тимусе, небольшой железе, расположенной в верхней части грудной клетки за грудиной и перед сердцем и играющей решающую роль в иммунной системе, они учатся распознавать и устранять собственные белки организма в процессе, называемом центральной толерантностью. К тому времени, когда Сакагути начал свои исследования, пытаясь понять этот механизм, его коллеги, как сообщается, уже провели эксперимент на новорожденных мышах. Они предположили, что у мышей будет развиваться меньше Т-клеток и у них будет более слабая иммунная система, если им удалить тимус. Вместо этого иммунная система перегрузилась и вышла из-под контроля, а у маленьких мышей развилось несколько аутоиммунных заболеваний. Этот эксперимент, возможно, не достиг своей основной цели, но в нем заключалась идея Нобелевской премии, которая появилась примерно 30 лет спустя. Сакагути взлетел с того места, где остановился эксперимент. Он ввел этим мышам Т-клетки, и оказалось, что Т-клетки могут защитить мышей от аутоиммунных заболеваний.

Отходя от современной научной мудрости того времени, Сакагути был убежден, что иммунная система должна иметь своего рода охрану — ту, которая успокаивает Т-клетки и держит их под контролем; в данном случае защита мышей от аутоиммунного заболевания. Ему потребовалось более десяти лет, но в 1995 году он представил миру новый класс Т-клеток, которые несут на своей поверхности дополнительный белок под названием CD25. Это называлось регуляторной Т-клеткой. Но другие исследователи пока не убедились в этой идее.

Чтобы конкретно доказать эксперимент, потребуется второй акт и усилия Брункова и Рамсделла. Новая группа мышей, изучаемая еще со времен Манхэттенского проекта, выдержала этот вызов. В этом случае половина всех мышей-самцов были больными и умерли через несколько недель, в то время как самки процветали. Оказалось, что органы мужчины подверглись атаке Т-клеток, которые разрушили ткани. Пара лауреатов Нобелевской премии, которые тогда работали в биотехнологической компании Celltech Chiroscience в США, поняли, что мыши могут дать важные подсказки в их работе. После многих лет исследований, в возрасте, когда молекулярная биология была в лучшем случае инфантильной, они с большим терпением остановились на дефектном мутантном гене и назвали его Foxp3. Наконец-то у них появилось объяснение, почему конкретная линия мышей особенно уязвима к аутоиммунным заболеваниям. Они также показали, что мутации в человеческом эквиваленте этого гена вызывают серьезное аутоиммунное заболевание IPEX.

Два года спустя Сакагути и другие смогли доказать, на этот раз убедительно, что ген Foxp3 контролирует развитие регуляторных Т-клеток, будучи в состоянии предотвратить ошибочную атаку других Т-клеток на собственные ткани организма в процессе, который называется периферической иммунной толерантностью. Регуляторные Т-клетки также обеспечивают успокоение иммунной системы после нападения на захватчиков, отвечая на первоначальный вопрос Сакагути.

Каковы конкретные применения в медицине?

Хотя конкретные методы лечения еще не появились на рынке, в настоящее время проводится более 200 исследований с участием регуляторных Т-клеток, сказал Томас Перлманн, генеральный секретарь Нобелевской ассамблеи, объявляя о премии 6 октября. Это свидетельствует о потенциальном множестве новых методов лечения для лечения различных заболеваний.

Это включает в себя работу над раком — демонтаж регуляторных Т-клеток, чтобы иммунная система могла получить доступ к опухолям и приступить к работе над ними; и об аутоиммунных заболеваниях, когда исследователи пытаются стимулировать рост большего количества регуляторных Т-клеток внутри организма, а также за его пределами, чтобы гарантировать, что иммунная система не атакует собственный организм.

Также считается, что это исследование будет иметь далеко идущие последствия для трансплантации органов, регулируя принятие органов. В настоящее время проводятся клинические исследования для проверки многих из этих новаторских методов лечения.

Опубликовано – 12 октября 2025 г., 02:37 по восточному стандартному времени.