Иммунология – молодая наука, которая сегодня располагает недостаточным количеством фактов и свидетельств для разработки лекарств от болезней, связанных с дисфункцией иммунной системы. В первую очередь, речь идет об аутоиммунных заболеваниях. Во-вторых, при неправильной работе иммунной системы возможно развитие и нейродегенеративных, и онкологических, и сердечно-сосудистых заболеваний.

Иммунология как наука оформилась около 130 лет назад. Тогда же были совершены наиболее значимые открытия в этой области, а разработки практически сразу внедрялись в медицинскую практику. Если проследить развитие представлений о защитной системе организма, можно увидеть, как мало человечество знает об иммунитете и аутоиммунных заболеваниях.

Фукидид

Ар-Рази

Антони ван Левенгук

Первые сведения о защитных механизмах организма и невосприимчивости к болезням человечество получило еще в древности. В 460–400 гг. до н. э. эллинский историк Фукидид отметил, что люди, которые переболели чумой и выжили, во время последующих вспышек эпидемии оставались здоровыми. Подобные наблюдения присутствуют и в свидетельствах современников эпидемий оспы. Тогда переболевшие ухаживали за инфицированными, поскольку повторно заразиться не могли.

Выдающийся арабский врач Абу Бакр Мухаммад Аль-Закария – в Европе его знали под именем Ар-Рази или Разес, живший в Средние века в 865–925 гг. н. э., ввел понятие о специфичности иммунитета к инфекциям и говорил о приобретенном характере изменений в организме, обеспечивающих устойчивость к заразным болезням. В Китае в X веке активно применялся метод вариоляции – иммунизации против натуральной оспы путем введения содержимого оспенных пузырьков больного. Позднее прогресс в области иммунологии был связан с прививанием вируса натуральной оспы и коровьей оспы, открытием мира микробов Антони ван Левенгуком (1632–1723). Мир узнал, что эти организмы часто являются причиной возникновения различного рода инфекционных заболеваний. Идеи Антони ван Левенгука в своих работах использовали химик Луи Пастер (1822–1895) и немецкий микробиолог Роберт Кох (1843–1910). Благодаря их трудам человечество узнало, что причиной возникновения бешенства, туберкулеза, холеры, сибирской язвы являются бактерии.

Луи Пастер

Роберт Кох

Джозеф Листер

Путь, который Пастер проделал из химии, изучая кристаллы винной кислоты, в иммунологию, удивителен. Ученый обнаружил микробов в свекольном соке вместо предполагаемых дрожжей и начал активно их исследовать. Его труды привели к изменениям в разных отраслях хозяйства и промышленности – в пивоварении, виноделии, скотоводстве и во многих других. Именно Пастер впервые предложил метод аттенуации для получения наиболее эффективных и безопасных живых вакцин. Этот метод предполагает снижение «опасных» свойств штаммов микроорганизмов за счет создания неблагоприятных условий для роста и развития патогенов – неблагоприятного температурного режима, выращивания микроорганизмов с токсичным для них веществом и других условий. Луи Пастер пришел к выводу, что ослабленные микробы иммунизируют животных, и позднее, при введении смертельной дозы живых микробов, не погибают. Пастер проверял это на цыплятах, заражая их куриной холерой – те птенцы, которым вводилась старая бактериальная культура, приобретали иммунитет к холере при повторном введении живой культуры. Позднее подобные подходы применялись к получению вакцин для людей.

Благодаря трудам Пастера в хирургическую практику вошли первые антисептические процедуры. В 1866 году английский хирург Джозеф Листер (1827-1912) решил обрабатывать раны от патогенных микробов, чтобы избавить своих пациентов от «больничных инфекций». Друг Листера Андерсен доставил ему образец сырой карболовой кислоты, которая применялась для дезинфекции сточных вод. Хирург применил ее в лечении сложных переломов, а потом стал распылять ее в операционных, чтобы обеззараживать воздух и поверхности. Листер писал Луи Пастеру о том, что меры, которые он стал применять после прочтения его трудов о микробах, спасли тысячи пациентов от больничных нагноений, которые раньше считались нормальным явлением.

Немецкий врач Роберт Кох впервые показал, что сибирскую язву – настоящий бич скотоводства – вызывают именно бактерии. Ученый научился выращивать чистые бактериальные культуры на твердой питательной среде. Кроме того, Коху удалось найти возбудителя холеры в Индии. Но самым ошеломляющим открытием ученого стало обнаружение возбудителя туберкулеза Mycobacterium tuberculosis. Эта бактерия также известна как «палочка Коха». За «исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза», Роберт Кох был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1905 году. Но самого лечения, к сожалению, Коху разработать не удалось: предложенный им туберкулин вызывал только лишь ужасные аллергии и даже спровоцировал случаи смерти. Существует миф, что Роберт Кох умер от туберкулеза, но на самом деле жизнь этого выдающегося врача закончилась после сердечного приступа.

Открытия Роберта Коха и Луи Пастера стали фундаментом науки иммунологии как системы знаний о защитных механизмах организма. А великий русский иммунолог Илья Мечников (1845–1916), получивший в 1908 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине за свои труды по фагоцитарной теории иммунитета, впервые систематизировал факты, предложив учение об иммунитете.

Он не только стал основателем учения о клеточном иммунитете, В 1883 году мечников написал статью, в которой сформулировал свойства иммунитета как специальной системы, защищающей организм. В этой же статье он называет практически все органы иммунной системы – на основании сравнительно-биологических исследований он относит к ней костный мозг, лимфоузлы, селезенку, лейкоциты. Кроме того, Мечников в 1892 году описал концепцию борьбы за существование между клетками многоклеточного организма и дал толкование роли иммунной системы как средства конструкции и поддержания многоклеточности организма. Илью Мечникова можно по праву назвать «отцом отечественной иммунологии», хотя изначально свои труды он писал на французском языке, и только позднее перевел их на русский.

Илья Мечников

Пауль Эрлих

Немало для иммунологии сделал немецкий врач и химик Пауль Эрлих (1854–1915).

Он не только выдвинул идею о «волшебной пуле», которой можно прицельно поражать микробов, но и создал препарат «сальварсан» от сифилиса на основе соединений, содержащих ядовитый мышьяк. Эрлих также экспериментировал с окрашиванием иммунных клеток и выявил их популяции: ученый описал лимфоциты, эозинофилы, тучные клетки и многие другие. Кроме этих заслуг, Эрлиху принадлежит теория, согласно которой иммунитет вырабатывает специальные молекулы – «циркулирующие рецепторы», которые могут распознавать и обезвреживать патогены и яды. По сути, он впервые предположил существование антител. Сам термин «Antikörper» (нем.) – «антитело» – также принадлежит Эрлиху, хотя и прижился он в иммунологии не сразу. Также Пауль Эрлих был первым, кто ввел представление об иммунном надзоре за опухолевыми клетками и заложил основы онкоиммунологии.

Итак, эти «три кита» иммунологии – Луи Пастер, Илья Мечников и Пауль Эрлих – положили начало систематизированному учению об иммунной системе. После открытий этих ученых все больше исследователей интересовались устройством и физиологией защитной системы организма. Полученные экспериментальные данные практически сразу использовались в медицинской практике. Например, два выдающихся иммунолога – ученик Луи Пастера, французский микробиолог Пьер-Поль Эмиль Ру (1853–1933) и немецкий врач Эмиль Адольф фон Беринг (1854–1917) – параллельно разрабатывали и внедряли методы серотерапии и серопрофилактики, при которых в организм вводят сыворотку с антителами к ядам и микробам.

Эмиль Ру

Эмиль Беринг

Эмиль Ру и Эмиль Беринг также одновременно и независимо создали сыворотку против дифтерии. Немецкий врач развивал идеи Эмиля Ру, совершенствовал свою противодифтерийную сыворотку. В 1901 году Эмилю Берингу была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за работу по сывороточной терапии», а уже в 1904 году немецкий врач основал компанию в Марбурге, которая производила сыворотки против дифтерии и столбняка. Они были обогащены антителами, способными нейтрализовать дифтерийный и столбнячный токсины, повреждающие нервные клетки и вызывающие параличи.

Разумеется, это далеко не полный список крупных специалистов в области иммунологии, но именно эти исследователи стояли у истоков науки и способствовали развитию нового направления, сочетающего в себе различные методы микробиологии, биохимии, эпидемиологии и многих других дисциплин.

Все эти открытия были сделаны не без участия тысячи ученых, их близких, персонала, которые обеспечивали этот процесс. Нередко экспериментаторы жертвуют не только собственными сбережениями, репутацией, но и своим здоровьем. Довольно часто такие опыты заканчивались смертью экспериментаторов, как произошло с теми врачами, которые исследовали чуму и желтую лихорадку. Так, например, погиб австрийский врач Алоис Розенфельд в 1917 году. Он принял свое «лекарство» – смесь костного порошка и лимфатических желез больных чумой – и заперся в палате с двадцатью пациентами, которым был поставлен тот же смертельный диагноз. Спустя шесть недель Розенфельд внезапно заболел бубонной формой чумы. А доктор Джесси Уильям Ласеар (1866–1900) позволил искусать себя комарам, пившим кровь больных, для того, чтобы доказать гипотезу о переносе желтой лихорадки. Ученый настаивал, что ее распространение никак не связано с испарениями, идущими от почв, В результате Ласеар погиб, но предоставил неопровержимые свидетельства своей правоты.

До сих пор ученые иногда ставят опыты на себе. Не так давно австралийские врачи Барри Маршалл и Робин Уоррен открыли в слизистой оболочке желудка бактерию Helicobacterpylori. Этот удивительный микроорганизм способен жить в желудочной жидкости при высокой концентрации соляной кислоты. По предположениям ученых, именно этот микроб, а не стресс или острая пища, становится основной причиной гастрита и язвы желудка. Для того, чтобы это подтвердить, Барри Маршалл выпил культуру с этими живыми бактериями, и вскоре у исследователя развились все симптомы гастрита. В 2005 году Уоррен и Маршалл получили Нобелевскую премию за свои труды. Благодаря этим ученым гастрит и язву желудка лечат в том числе и с помощью антибиотиков.

Не стоит забывать, что науку развивают люди, которым ничто человеческое не чуждо. Часто ученые конфликтуют друг с другом. Один из самых ярких примеров такого рода конфликтов, которые принесли пользу иммунологии – это соперничество Луи Пастера и Роберта Коха. Они оба были выдающимися учеными, оба занимались изучением микроорганизмов, искали причины инфекционных заболеваний и придумывали способы борьбы с опасными микробами. Каждый из них боролся за первенство в этой области.

Несмотря на огромное количество данных о работе иммунной системы, ученые по многим вопросам еще не достигли консенсуса. В некоторых случаях у исследователей даже нет гипотез, почему происходят те или иные иммунные процессы. Например, науке известен механизм аутоиммунных заболеваниях, но причина возникновения многих из них до сих пор остается загадкой. Известно, что существуют клетки-памяти, но не известно, как именно они образуются, какие для этого нужны сигналы T- или B-лимфоцитам