Русфонд.Регистр

Работа по совместительству

Пять удивительных явлений, обязанных своим существованием тканевой совместимости и иммунитету

Программа «Андрей Малахов. Прямой эфир», прошедшая 27 ноября и посвященная строительству Национального регистра доноров костного мозга имени Васи Перевощикова, собрала более полумиллиона рублей и принесла в нашу почту множество новых вопросов про этот быстро развивающийся в России вид донорства. Мы решили рассказать про совместимость и иммунитет. Ведь и эти две вещи, и регистр доноров – фактически одно явление, увиденное с разных сторон.

Внутри нас живут убийцы. Один из их видов даже так и называется – клетки-киллеры. Задача убийц – обнаруживать и безжалостно уничтожать чужеродные клетки, потенциальную инфекцию. А также клетки своего организма, если они кажутся им «неправильными». Убийцы не всегда достаточно сообразительны: порой они не понимают, на кого нападать. И тогда они бессильны без «наводчиков» – особых веществ на поверхности каждой клетки, которые помогают убийцам во всем разобраться. Ткани другого человека убийцы обычно воспринимают как нечто враждебное. Вот так иммунитет, спасающий нас в обычной жизни, встает на пути трансплантации. Речь идет о трансплантации органов.

При пересадке костного мозга – чуть по-другому. Потенциальные клетки-убийцы появляются вместе с донорским костным мозгом в организме пациента и устанавливают там свои порядки: если не признают окружающие ткани за «свои», начинают их атаковать. Это называется реакцией «трансплантат против хозяина».

Люди с совместимыми тканями встречаются крайне редко. Регистры доноров существуют как раз для того, чтобы находить таких совпадения. Как их искать?

Генов тканевой совместимости примерно две сотни, главных среди них пять. Точнее, десять – по пять от каждого из родителей. Эти гены немыслимо разнообразны, нигде больше в нашем геноме не встречается такая вариативность. У каждого из «великолепной пятерки» тысячи аллелей, то есть вариантов. Чисто арифметически это дает квадриллионы тканей с разными иммунными свойствами. Врачам и пациентам повезло: реально существующих комбинаций гораздо меньше, а некоторые аллели различаются так незначительно, что иммунная реакция не возникает. Именно поэтому найти донора костного мозга хоть и тяжело, но чаще все-таки возможно. Особенно если база достаточно большая. Мы отобрали пять удивительных явлений, связанных с особенностями нашего иммунитета.

Мы не вымерли, потому что мы разные

Зачем человеку столько вариаций генов тканевой совместимости, почему убийцы у разных людей разные? «Иммунное разнообразие – это способ защиты медленно эволюционирующих позвоночных против быстро эволюционирующих паразитов», – считает Питер Марков c кафедры зоологии Оксфордского университета. А о грозящих нам в этой сфере опасностях дает представление ролик Harvard Medical School (перевод журнала «Популярная механика»). Исследователи полторы недели вели видеозапись того, как благодаря мутациям популяция кишечной палочки становилась нечувствительна к 1000-кратной смертельной дозе антибиотика. Фармкомпании никогда не создадут полный набор лекарств от всех инфекционных болезней: вирусы и бактерии эволюционируют слишком быстро и приспосабливаются буквально ко всему. Но, расправившись с иммунной системой одного или даже многих людей, патоген все равно не получит универсального механизма борьбы против всего человечества.

Если отец и мать слишком схожи, организм матери может принять плод за опухоль

Для убийц и правда нет ничего святого: они готовы наброситься и на клетки своего собственного организма, если те покажутся им не заслуживающими доверия. Но тут их жестокость понятна: в любом организме образуются «неправильные» клетки, возможные предшественники рака, просто большинство из них иммунная система уничтожает в самой начальной стадии. Иммунная система матери может и плод воспринять как что-то неправильное, вроде опухоли. Гены тканевой совместимости двух случайно взятых людей сильно различаются, поэтому для организма матери плод, несущий множество генов отца, объект во многом чужеродный. Это заставляет включиться механизмы, которые защищают его от иммунной реакции собственной матери: специальные антитела-защитники не дают развернуться «убийцам». Но если иммунитет отца и матери слишком схож, защитный механизм не запускается. «У природы есть свои причины не допускать рождения эмбрионов у родителей со схожими генами гистосовместимости, потому что так может уменьшиться разнообразие этих генов в популяции», – пишет на своем сайте доктор Джеффри Браверман, создатель нью-йоркской сети клиник Braverman IVF & Reproductive Immunology.

При пересадке костного мозга не важна группа крови

Костный мозг – главный кроветворный орган. Перед трансплантацией собственный костный мозг пациента, пораженный лейкозом, убивают. Если пересадка проходит успешно, кровь начинает производиться уже костным мозгом донора, ее группа будет такой же, как у него. «При трансплантации костного мозга группа крови может поменяться», – говорит Элла Кудинова, заведующая зональной лабораторией иммунологического типирования тканей ГЛУ Ростовской области «Станция переливания крови». Примерно четверть всех клеток нашего организма – эритроциты, красные кровяные тельца. Их у нас примерно 20 трлн, и каждый живет по три-четыре месяца. Чтобы их число не уменьшалось, костный мозг должен каждую секунду производить больше 2 млн эритроцитов.

Вместе с лечением лейкоза есть шанс приобрести иммунитет от СПИДа

В 2007 году американец Тимоти Рэй Браун приехал в берлинскую клинику Charité для пересадки костного мозга. У него был острый миелоидный лейкоз и одновременно ВИЧ. Подходящих доноров нашлось несколько десятков, и врачи получили редкую возможность попробовать победить сразу две тяжелые болезни.

Брауну подобрали донора не просто подходящего, но еще и имеющего мутацию в гене CCR5, которая делает человека невосприимчивым к ВИЧ. CCR5 кодирует белок, который вирус использует для проникновения внутрь клетки. Мутация ликвидирует эту, говоря языком программистов, уязвимость. В Европе счастливчиков с такой мутацией – 1–2%. Через несколько месяцев после трансплантации уровень вируса в крови Тимоти упал почти до нуля и пациент прекратил принимать соответствующие препараты.

Целый ряд медицинских стартапов, в том числе российская компания AGCT, пробуют научиться искусственным образом менять ген человека, чтобы вылечить его от СПИДа. «Технологии "человеческого" генного редактирования возникли совсем недавно, и исследователи сталкиваются с массой сложностей, – комментирует планы AGCT заведующий лабораторией функциональной геномики ФГБНУ "Медико-генетический нучный центр" Михаил Скоблов. – Но случай с CCR5 по ряду причин почти идеальный для практической реализации».

Люди с совместимыми тканями не похожи друг на друга

Донора и реципиента костного мозга часто называют генетическими близнецами, хотя схожи они всего-то по пяти парам генов из 25 тыс. имеющихся. Причем гены эти отвечают за иммунитет, а не за цвет волос, глаз и тому подобное. Однозначного соответствия генов и признаков, конечно, нет. Гены кодируют белки, а не признаки. За цвет глаз отвечают несколько генов. За рост – примерно три сотни. И наоборот, один ген может сказываться сразу на нескольких признаках. Но на внешность человека гены тканевой совместимости все-таки, как правило, не влияют, сходятся во мнении врачи и биологи. «Я много лет занимаюсь подбором доноров, – говорит Элла Кудинова, – и никогда не замечала сходства доноров и реципиентов. Даже если речь о родственной трансплантации: помню двух сиблингов с одинаковым набором генов тканевой совместимости, которые вообще не были похожи друг на друга».