Тимус – ключ до пересадки органів
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Кожен живий білок, який в організмі не виробляється, сприймається ним як «чужий». Австралійський біолог М. Барнет порівнює цю реакцію з поведінкою суворого ревнителя рідної мови: слова іноземного походження (для організму це формули «чужих» білків) йому «не подобаються», і він оголошує їм війну. Як же змусити організм зрозуміти, що «слова іноземного походження» не можна відкидати без розбору!
На думку американського вченого Нільса Джерні, клітини крові повинні мати щось на кшталт «опису», в який занесені всі види білків, що входять до складу тканин організму. Якщо виявиться, що ті чи інші білки не значаться в «реєстрі», значить вони чужі. Мабуть, найбільш вірний шлях до вирішення проблеми несумісності тканин різних організмів полягає в тому, щоб дістатися до цього «опису». Адже якби вдалося вписати в нього білки, яких в організмі немає, клітини плазми вже не ставилися б до них, як до «чужинців», і не перешкоджали синтезу цих білків у своєму організмі.
Таке питання задав собі кілька років тому англійський вчений Джейк Міллер. Роздуми і пошуки наштовхнули його на думку, що відповідь можна отримати лише, коли вдасться з’ясувати, яким чином складається «опис» і як під ним «підводиться риска». Він припустив, що складання цього «опису» закінчується в самому кінці ембріонального розвитку організму. Справді, якщо ввести ембріону миші кашку з клітин селезінки дорослої тварини, то після появи мишеняти на світло, тканини його будуть сумісні з тканинами цієї миші.
Якщо виконати те ж саме незабаром після народження тварини, то такого результату найчастіше досягти не можна. У першому випадку вдається ввести в «опис» білків ембріона чужі білки, у другому ні, тому що складання «опису» вже закінчено. В організмі матері ембріон захищений від інфекцій і тому може собі дозволити бути терпимим до чужих білків. Це допомагає також його білкам співіснувати з білками організму матері. Адже серед них можуть бути і такі, яких немає в його тканинах.
Після появи дитинчати на світ становище змінюється. Тепер він може (бо не пов’язаний з організмом матері) і повинен (щоб захистити себе південь інфекцій) бути нетерпимим до чужих білків. Для цього потрібно, щоб запрацював (або бути може, навпаки, припинив працювати) якийсь механізм, який придушував «білкову нерозбірливість» ембріона.
Розшукуючи цей механізм, доктор Міллер звернув увагу на одну дивну залозу, функції якої досі вважалися незрозумілими. Це так звана вилочкова залоза, або тимус. У новонародженого немовляти вона розміром з горіх. Незабаром після народження вона починає зменшуватися, зморщується і начебто ніякого впливу на розвиток організму не надає.
Однак, коли вчений видалив вилочкову залози у миші, це негайно викликало зміни в тих тканинах, які виробляють клітини, що виробляють антитіла. Досліджуючи мишу, Міллер знайшов, що вона стала беззахисною проти зазвичай нешкідливих інфекцій, але зате отримала здатність «уживатися» з тканинами, пересадженими їй від інших тварин. Видалення залози як би стерло риску під «описом» і дозволило організму продовжити складання «реєстру» білків. Чужорідні білки, занесені в цей «реєстр», вже не сприймалися, як «чужинці».
Це був успіх, але тільки частковий. Бар’єр несумісності був усунутий кардинально. Але ж без нього живий організм приречений на загибель. Ламати цей бар’єр потрібно тільки на час, який необхідно для приживлення пересадженого органа. Потім його потрібно звести заново.
Перед вченим постала проблема, абсолютно протилежна тій, яку він вирішував. Але тепер знайти рішення йому було вже легше. Міркування його були досить прості. Якщо видалення вилочкової залози у тварини ліквідує несумісність тканин по відношенню до тканин інших організмів, то, мабуть, повернення їй своєї або пересадка чужої вилочкової залози поверне несумісність.
Дійсно, так і виявилося. Але попутно доктор Міллер зробив ще одне відкриття. Він виявив, що пересадка чужий вилочкової залози повертає миші несумісність з всіма чужими тканинами… крім тих, які взяті у колишнього «господаря» залози!
Розроблений англійським вченим спосіб подолання бар’єру несумісності поки перевірений тільки на лабораторних тваринах. Якщо виявиться, що він застосовний і до людини, це означатиме, можливо, початок нової ери в хірургії. Ери, коли хірург вже не буде відчувати себе безсилим перед бар’єром несумісності.
Автор: В. Степанов.