Диагноз на будущее

Аутоантитела, вырабатываемые иммунной системой, расскажут все, что вы хотели узнать о себе, но боялись спросить

10.09.07

Исследователь вовсе не выглядел шаманом, колдующим над чьей-то судьбой. Все происходило строго по науке: луч прибора проникал через лунки, фиксируя оптическую плотность жидкости. Потом компьютер распечатывал табличку, показывающую содержание в разных тканях моего тела иммунных молекул, вырабатываемых лимфоцитами, так называемых аутоантител. Какое же это имеет отношение к моему будущему здоровью? Самое прямое, как выяснилось из разговора с ведущим научным сотрудником НИИ нормальной физиологии им. П. К. Анохина РАМН профессором Александром Полетаевым. Он рассказал мне о методике работы с иммунными молекулами, позволившей его проекту создания центров ранней диагностики заболеваний победить в этом году на Конкурсе российских инноваций.

Портрет в интерьере

Еще в 1896 году на X Всемирном медицинском конгрессе Илья Мечников впервые высказал «крамольную» мысль о том, что иммунная система предназначена не столько для отражения чужеродных микробных вторжений, сколько для поддержания «внутренней гармонии» организма — регуляции происходящих в нем процессов. Тогда эту идею практически никто не оценил. «Ее приняли в штыки и Роберт Кох, и Пауль Эрлих — именитые микробиологи, только-только приступившие к созданию инфекционной иммунологии», — рассказывает Александр Полетаев. Понадобилось почти столетие, чтобы отношение к этой проблеме изменилось. С одной стороны, человечество справилось со многими инфекциями и на передний план вышла задача борьбы с неинфекционными заболеваниями. С другой — становилась все более очевидной связь иммунитета с развитием хронических болезней. Сейчас, например, уже известно, что примерно сорок заболеваний, в том числе такие серьезные, как рассеянный склероз, диабет, ревматоидный артрит, имеют аутоиммунную природу. Считается, что одной из самых важных причин этих болезней является способность иммунных клеток атаковать клетки собственного организма. Однако решающий момент наступил, когда после расшифровки генома человека семимильными шагами стала развиваться протеомика, наука о кодируемых генами белках — рабочих машинах организма, определяющих все его функции. Постепенно сформировалась новая концепция иммунной системы. «Сейчас уже понятно, что антитела, особые молекулы, вырабатываемые лимфоцитами, появляются в организме не только «в ответ» на проникающие в него чужеродные белки, — говорит Полетаев. — Ведь в человеческом организме несколько тысяч видов таких молекул, никак не меньше». Каждая из них способна сцепляться с определенным фрагментом молекулы «своего» белка по принципу «ключ — замок».

Зачем организму бороться со своими же белками? Это необходимо, например, для того, чтобы очиститься от продуктов клеточного распада. Ведь каждый день в теле человека отмирают сотни тысяч клеток. Аутоантитела выступают в роли «мусорщиков», отправляя в плавильную печь организма ненужные белки. При этом у каждого органа «мусор» свой. Клеткам печени для уборки требуются одни антитела, клеткам сердца — другие… Получается, что по количеству разных аутоантител можно судить о процессах, происходящих в организме. Если, например, начинает отмирать большее, чем обычно, количество клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, то и соответствующих антител тоже появится больше, ведь у «мусорщиков» образуется дополнительная работа. «Отмирание клеток, вырабатывающих инсулин, ведет к диабету, но системы организма работают с большой надежностью, поэтому такие клетки обычно присутствуют в поджелудочной железе в значительном избытке, — утверждает Полетаев. — Болезнь начнется только тогда, когда останется всего лишь 15-20 процентов от их нормального количества». На это могут уйти годы, но задолго до начала заболевания необычные «мусорщики», число которых увеличится, способны дать сигнал о начале процесса. Поможет ли это знание человеку, анализ крови которого показал повышенное количество аутоантител к клеткам, вырабатывающим инсулин? Конечно. Если соблюдать диету на этом этапе, наступление болезни можно как минимум отодвинуть на значительный срок.

Впрочем, «вывозом мусора» работа аутоантител в организме явно не ограничивается. С каждым годом ученые узнают все больше и больше об их участии в сложной механике взаимодействия жизненных процессов. Известно, например, что они помогают запускать или блокировать действие гормонов, усиливать или прекращать передачу сигналов от одних нервных клеток к другим. Исследователи полагают, что именно эти молекулы могут отвечать и за биоритмы организма, и за регуляцию роста клеток… Стоит ли удивляться, что лимфоцитов, иммунных клеток, производящих эти удивительные молекулы, так много в человеческом организме? Каждая десятая клетка нашего тела — лимфоцит. «Вырабатываемые ими аутоантитела вместе составляют иммункулус — своеобразную модель тела, отражающую работу всех систем организма, — говорит Полетаев. — При этом мы выяснили: чтобы «прочитать» иммункулус конкретного человека, совсем необязательно анализировать продукцию аутоантител, соответствующих всем видам белков нашего организма. «Портрета» из тысячи различных видов аутоантител будет вполне достаточно, чтобы точно определить, в каком состоянии находится здоровье человека».

Чтобы «увидеть» в сыворотке крови нужные аутоантитела, ученые использовали соответствующие им белки-мишени. Конечно, никто не стал бы брать для анализов ткани тела человека. Нашлось животное, геном которого на 95 процентов идентичен человеческому, — свинья. Для тестов использовали экстракт ее тканей. Конечно, результаты работы предстояло много раз проверять и перепроверять. На это ушли годы. Но результат кропотливой работы стоил того: сегодня ученые способны проанализировать выработку в организме человека пятидесяти аутоантител, характеризующих состояние иммунной, сердечно-сосудистой и нервной систем, печени, почек, надпочечников, легких, желудочно-кишечного тракта, щитовидной железы и простаты. Конечно, 50 маркерных аутоантител пока дают достаточно приблизительный «портрет» организма, впрочем, и такой картины достаточно, чтобы за несколько лет до начала болезни понять, какие органы дошли до состояния «тревожной готовности», и заранее принять меры. Кому-то врачи порекомендуют пройти дополнительные анализы, чтобы исследовать органы, находящиеся под угрозой, и назначить превентивное лечение. Кому-то назначат диету или дадут советы по здоровому образу жизни. Но не обычные советы, к которым мало кто прислушивается, а прицельные, с учетом степени индивидуального риска. «Сейчас много говорят о профилактической медицине, — рассуждает Полетаев. — Но ведь обычный участковый терапевт не провидец, чтобы заранее предугадывать у пациентов диабет или воспаление легких. А вот с помощью нашего анализа это можно делать с большой долей вероятности».

Идея для всех

Перспективно ли такое направление? Сейчас работа над «иммунным портретом» здоровья человека в самом разгаре сразу в целом ряде стран мира. Несколько лет назад в практику освидетельствования призывников армии Израиля ввели пробные тесты на аутоантитела. А в 2006 году американское управление по контролю за продуктами питания и лекарствами выдало одной из биотехнологических компаний разрешение на клиническое применение устройства и программного обеспечения для одновременной оценки содержания 1200 разных аутоантител в сыворотке пациентов. Пока российские ученые, тест-система которых, кстати, официально разрешена к использованию Минздравсоцразвития, имеют приоритет в этой области. Ведь они не только начали заниматься этой проблемой раньше других и имеют большой опыт клинического применения тестов. По мнению специалистов, трудоемкий и кропотливый способ работы с аутоантителами, используемый в России, до сих пор является самым эффективным и точным с точки зрения его применения для диагностики. «Конечно, сейчас существуют и более «продвинутые» методы: нужную молекулу-аутоантитело с заданными свойствами можно не только искать путем сложнейшего разделения фракций, но и создать с помощью компьютерного дизайна, — говорит коллега Александра Полетаева, научный сотрудник Александр Данилов. — Однако математические программы дизайна молекул пока очень несовершенны. Слишком часто они промахиваются. Поэтому кропотливой экспериментальной работы ученым в ближайшее время никак не избежать».

Опубликовано в журнале «Итоги»