Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

Обман иммунитета

Нам уже приходилось упоминать, что мембрана раковых клеток видоизменена. Изменения эти достаточно многообразны. Способность раковых клеток к инвазии, т. е. прорастанию в другие ткани, сопровождается изменением набора их поверхностных белков. На мембране раковых клеток, кроме исходных белков, должны появиться рецепторы, характерные для клеток соседних и отдаленных тканей. Именно с помощью тканеспецифических белков раковые клетки образуют контакты с чужими по происхождению клетками. Этим объясняется избирательность инвазии или метастазирования (рак молочной железы часто метастазирует в легкие или кости, рак бронхов - в нервные клетки и т. д.). Злокачественные клетки могут образовываться также за счет слияния их с нормальными в некий гибрид, чему способствуют вирусные частицы или разные поверхностно-активные вещества.

При появлении белков новой специфичности число прежних рецепторов уменьшается. Это, с одной стороны, ослабляет контакты раковых клеток с клетками родительского типа, благодаря чему клетки опухоли попадают в ток крови или лимфы. С другой стороны, ослабление контактов прерывает передачу в ряду развивающихся клеток сигналов к дифференцировке и росту. Наконец, плотно расположенные на поверхности клеток молекулы белков ТС в ходе малигнизации перераспределяются и частично видоизменяются.

Опухоли, особенно вызываемые химическими канцерогенами или онкогенными вирусами, часто имеют измененный по сравнению с нормальными клетками состав белков ТС 1-го класса. Такая маскировка белков ТС может происходить и спонтанно, обеспечивая видоизмененным клеткам инвазию и легкое метастазирование. Для вирусов способность менять поверхностные белки ТС клеток, которые они оккупируют, служит удобным эволюционным завоеванием, так как это уводит их от истребления иммунологическими элементами. В прямых опытах, проведенных с помощью трансфекции, было показано, что метастатическая активность раковых клеток некоторого типа непосредственно связана у мышей с концентрацией на поверхностной мембране молекул Н-2D. На клетках рака она была в 10 раз выше, чем плотность тех же молекул на клетках селезенки. Напротив, молекулы другого типа мышиных белков ТС 1-го класса, Н-2К, в большинстве случаев при развитии рака исчезали. Остается неясным, происходит ли при вирусном онкогенезе совмещение вирусных частиц с клеточными белками ТС или эти мембранные отличия связаны с разбуженной активностью «древних генов». Подобные же нарушения содержания белков ТС 1-го класса были отмечены и при многих злокачественных новообразованиях человека.

На основании экспериментальных данных Г. Клэман из Колорадского университета предположил, что разные гены ТС 1-го класса у мышей отвечают за разные иммунологические функции: Н-2К за развитие клеточного
иммунитета (невосприимчивости), а Н-2D - за формирование толерантности (восприимчивости). Соответственно тому Н-2К белки привлекают к себе Т-хелперы и Т-киллеры, а Н-2D взаимодействуют с  лимфоцитами-супрессорами, подавляющими иммунитет. В таком случае преимущественная связь канцерогенов и онкогенов с молекулами Н-2D может увести опухолевую клетку из-под иммунологического надзора.

Исследователи избирательно выращивали (клонировали) клетки мышиных опухолей, а потом отбирали клетки, у которых были преимущественно выражены молекулы Н-2К или Н-2D. Способность таких неодинаковых клеток вызывать иммунитет при введении их в организм также оказалась разной: иммунный ответ был энергичным на клетки с сильными белками Н-2К и слабым при инъекции клеток с выраженными молекулами Н-2D. Однако противоположным оказался результат экспериментов по метастазированию: клетки с выраженными молекулами Н-2Dбыстро мигрировали в легкие зараженных под кожу мышей, а клетки с интенсивными белками Н-2К не выходили за пределы места инъекции. Если у саркомной опухоли мышей искусственно нарушить синтез молекул Н-2D, то ее способность к метастазированию снижается. И напротив, более высокая концентрация молекул Н-2К усиливает развитие противо опухолевого иммунитета. Если клетки опухоли с резко выраженными белками П-2К ввести до трансплантации самой саркомной опухоли, то за счет активно воспитанного иммунитета метастазирование опухолевых клеток подавляется. Все эти наблюдения свидетельствуют, что разная концентрация тех или других молекул белков ТС на поверхности раковых клеток определяет особенности их поведения в организме.

В обычных условиях информация о специфических опухолевых молекулах, синтезированных под влиянием онкогенов, передается Т-хелперам в виде комплекса «онкогенный белок + белок ТС 2-го класса». Развитие иммунного ответа далее сопровождается воспитанием Т-киллеров, способных к уничтожению раковых мишеней, тождественных с ними по белкам ТС 1-го класса. Но изменения на мембране раковых клеток касаются, как мы видели, преимущественного нарушения состава именно этих белков ТС. В таких случаях уже вооруженный Т-киллер не может найти соответствующую мишень, а «находчивая» раковая клетка ускользает от смертельного для нее контакта. Цитоксический иммунитет становится как бы «данью формальности», ибо эффекторная, конечная его фаза не осуществляется. Нужно думать, что эволюция многому «научила» раковые клетки, и торжествуют именно те из них, которые приспособились сбрасывать свои белки ТС, «как перчатки».