Тимус – ключ к пересадке органов
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Всякий живой белок, который в организме не вырабатывается, воспринимается им как «чужой». Австралийский биолог М. Барнет сравнивает эту реакцию с поведением строгого ревнителя родного языка: слова иностранного происхождения (для организма это формулы «чужих» белков) ему «не нравятся», и он объявляет им войну. Как же заставить организм понять, что «слова иностранного происхождения» нельзя отметать без разбора!
По мнению американского ученого Нильса Джерна, клетки крови должны иметь что-то вроде «описи», в которую занесены все виды белков, входящих в состав тканей организма. Если обнаружится, что те или иные белки не значатся в «реестре», значит они чужие. По-видимому, наиболее верный путь к решению проблемы несовместимости тканей разных организмов заключается в том, чтобы добраться до этой «описи». Ведь если бы удалось вписать в нее белки, которых в организме нет, клетки плазмы уже не относились бы к ним, как к «чужакам», и не препятствовали синтезу этих белков в своем организме.
Такой вопрос задал себе несколько лет назад английский ученый Джейк Миллер. Раздумья и поиски натолкнули его на мысль, что ответ можно получить лишь, когда удастся выяснить, каким образом составляется «опись» и как под ней «подводится черта». Он предположил, что составление этой «описи» заканчивается в самом конце эмбрионального развития организма. В самом деле, если ввести эмбриону мыши кашицу из клеток селезенки взрослого животного, то после появления мышонка на свет, ткани его будут совместимы с тканями этой мыши.
Если проделать то же самое вскоре после рождения животного, то такого результата чаще всего достичь нельзя. В первом случае удается ввести в «опись» белков эмбриона чужие белки, во втором нет, потому что составление «описи» уже закончено. В организме матери эмбрион защищен от инфекций и поэтому может себе позволить быть терпимым к чужим белкам. Это помогает также его белкам сосуществовать с белками организма матери. Ведь среди них могут быть и такие, которых нет в его тканях.
После появления детеныша на свет положение меняется. Теперь он может (потому что не связан с организмом матери) и должен (чтобы защитить себя юг инфекций) быть нетерпимым к чужим белкам. Для этого нужно, чтобы заработал (или быть может, наоборот, прекратил работать) какой-то механизм, который подавлял «белковую неразборчивость» эмбриона.
Разыскивая этот механизм, доктор Миллер обратил внимание на одну странную железу, функции которой до сих пор считались непонятными. Это так называемая вилочковая железа, или тимус. У новорожденного младенца она размером с орех. Вскоре после рождения она начинает уменьшаться, сморщивается и вроде бы никакого влияния на развитие организма не оказывает.
Однако, когда ученый удалил вилочковую железу у мыши, это немедленно вызвало изменения в тех тканях, которые производят клетки, вырабатывающие антитела. Исследуя мышь, Миллер нашел, что она стала беззащитной против обычно безвредных инфекций, но зато получила способность «уживаться» с тканями, пересаженными ей от других животных. Удаление железы как бы стерло черту под «описью» и позволило организму продолжить составление «реестра» белков. Чужеродные белки, занесенные в этот «реестр», уже не воспринимались, как «чужаки».
Это был успех, но только частичный. Барьер несовместимости был устранен кардинально. Но ведь без него живой организм обречен на гибель. Ломать этот барьер нужно только на время, которое необходимо для приживления пересаженного органа. Затем его требуется возвести заново.
Перед ученым встала проблема, совершенно противоположная той, какую он решал. Но теперь найти решение ему было уже легче. Рассуждения его были довольно просты. Если удаление вилочковой железы у животного ликвидирует несовместимость тканей по отношению к тканям других организмов, то, по-видимому, возвращение ему своей либо пересадка чужой вилочковой железы вернет несовместимость.
Действительно, так и оказалось. Но попутно доктор Миллер сделал еще одно открытие. Он обнаружил, что пересадка чужой вилочковой железы возвращает мыши несовместимость со всеми чужими тканями… кроме тех, которые взяты у прежнего «хозяина» железы!
Разработанный английским ученым способ преодоления барьера несовместимости пока проверен только на лабораторных животных. Если окажется, что он применим и к человеку, это будет означать, возможно, начало новой эры в хирургии. Эры, когда хирург уже не будет чувствовать себя бессильным перед барьером несовместимости.
Автор: В. Степанов.