ЦИТОКИНЫ

Владимир НЕВЕЛЬСКИЙ Что такое иммунология, объяснять не надо. А цитокинология? Здесь, видимо, потребуется краткое объяснение: это — новая область иммунологии, которая возникла и утвердилась в последнее десятилетие благодаря успехам молекулярной биологии и генной инженерии. Предмет ее изучения — неизвестное прежде науке целое семейство сравнительно маленьких молекул, названных цитокинами. Их открыто и исследовано уже свыше тридцати. Они состоят из нескольких сотен, а иногда всего лишь из десятков аминокислот, но выполняют в организме чрезвычайно важные функции.

С давних пор ученых занимала мысль: каким образом иммунная система распознает то, с чем ей следует бороться? Как ее клетки получают оперативную информацию о внешних вредоносных воздействиях, будь то болезнетворные бактерии и вирусы, различные яды или сильные стрессы? Было известно, что в передаче нужных сигналов от нервной системы к иммунной участвуют гормоны так называемого общего действия, в частности, надпочечников и щитовидной железы. Но ведь у подавляющего большинства таких гормонов нет прямого контакта, точек соприкосновения с клетками иммунной системы. Значит, полагали исследователи, должны быть какие-то посредники, активные переносчики информации, способные воздействовать на рецепторы клеток. И в конце концов их удалось обнаружить.

Как оказалось, роль агентов-информаторов играют особые молекулы — те самые цитокины. Между ними и клетками иммунной системы существует огромное количество всевозможных связей — поперечных, продольных, диагональных. Переплетение этих связей напоминает очень чувствительную сеть, чутко реагирующую на малейшее внешнее воздействие. Достаточно любому возмущающему фактору вызвать появление хотя бы одного цитокина, как начинается настоящий каскад реакций: клетка, получив от цитокина тревожную информацию, продуцирует такую же молекулу, та приводит в действие следующую клетку и т. д. В результате вся иммунная система приходит в движение, обеспечивая организму необходимую защиту.

Интересная деталь: рецептор, через который цитокин подает сигнал внутрь клетки, не «торчит» на ее поверхности постоянно. Для того чтобы он появился на мембране, последняя прежде должна получить соответствующую команду. И распоряжение о том, что срочно требуются рецепторы, тоже подают цитокины.

Любопытно и другое: порой один и тот же цитокин играет особые молекулы — те самые цитокины. Между ними и клетками иммунной системы существует огромное количество всевозможных связей — поперечных, продольных, диагональных. Переплетение этих связей напоминает очень чувствительную сеть, чутко реагирующую на малейшее внешнее воздействие. Достаточно любому возмущающему фактору вызвать появление хотя бы одного цитокина, как начинается настоящий каскад реакций: клетка, получив от цитокина тревожную информацию, продуцирует такую же молекулу, та приводит в действие следующую клетку и т. д. В результате вся иммунная система приходит в движение, обеспечивая организму необходимую защиту.

А позднее другая группа исследователей выявила фактор, вызывающий резкое похудание животных и людей при инфекционных заболеваниях и росте опухоли. Этим фактором была все та же молекула ФНО. И она получила второе название — кахектин (от латинского «кахексия», что означает «похудание», «истощение»).

Словом, молекула может весить себя так, а может и иначе при абсолютно одинаковой структуре. Тот же фактор некроза опухоли, воздействуя на клетки иммунной системы, способен резко активизировать их и тем самым усилить защитные реакции организма. То есть при некоем уровне накопления ФНО возрастает иммунитет. Но стоит количеству образовавшихся молекул превысить какую-то предельно допустимую величину — и ФНО сразу же превращается в разрушителя, очень опасного врага, чья деятельность чревата для организма дистрофией или таким тяжелейшим осложнением, как внутрисосудистая свертываемость крови.

Поэтому сегодня чрезвычайно актуальная задача — научиться контролировать уровень ФНО у больных людей. И такие попытки уже предпринимаются. В частности, иммунологи попробовали задействовать существующие в самом организме крупные молекулы, которые обладают способностью связывать кахектин. Сосредоточив их на стенках специального сосуда, исследователи пропускали через него кровь больного, и в результате концентрацию ФНО удавалось снизить в несколько раз. Перспективным видится ученым и другой путь — блокировать рецепторы, посадить на них «заглушки», чтобы клетки стали не чувствительными к действию ФНО.

Несколько слов о лечебном применении интерлекина-2, который повышает активность иммунной системы при инфекционных заболеваниях и опухолях. Этот цитокин вырабатывается лимфоцитами и воздействует на них же самих. А поскольку именно лимфоциты обязаны бороться с вредоносными клетками, возникновенный метод лечения опухолей: у больного человека берут большую порцию крови, выделяют из нее лимфоциты, обрабатывают их препаратом интерлекин-2, а затем снова возвращают в организм. После такой обработки лимфоциты, образно говоря, «звереют» и становятся свирепыми убийцами опухолевых клеток.

Нередко случается, что у человека нарушен иммунологический баланс. Как его восстановить? Для иммунологов это уже не проблема: сделав анализ крови и убедившись, что в ней не хватает такого-то цитокина, они просто-напросто вводят его в организм. Ведь любую из этих молекул сейчас можно «изготовить» либо с помощью генной инженерии, либо путем химического синтеза. Причем недостающий цитокин не надо вводить постоянно. Достаточно это сделать единожды, восполнив утраченное звено цитокиновой сети.

Как было упомянуто, количество открытых и описанных молекул перевалило за три десятка и продолжает расти. Но теперь мало открыть и описать их. Простое описание уже никого не удовлетворяет. Чтобы стать автором нового цитокина (о чем мечтают иммунологи всего мира), нужно полностью расшифровать его структуру, вплоть до последовательности расположения аминокислот всей молекулы, расшифровать ген, контролирующий ее синтез, получить его в чистом виде, посадить в другую клетку, чтобы убедиться, что он способен продуцировать такую же точно молекулу, а затем найти специфические антитела против нее. Лишь когда все это проделано и доказано, на молекулу выписывают «паспорт» и регистрируют ее как новый цитокин.

Видимо, правы те, кто утверждает: именно цитокинология позволила иммунологии перейти в разряд точных наук.

Санкт-Петербург