Что такое Т-клетки, «охранники» иммунной системы, открытие которых было удостоено Нобелевской премии по медицине 2025 года?

Нобелевская премия по медицине 2025 года была присуждена Мэри Э. Бранкоу, Фреду Рамсделлу и Шимону Сакагучи за их открытия в области так называемой периферической иммунной толерантности. Этот механизм предотвращает повреждение организма иммунной системой, и его понимание позволило разработать новые методы лечения. «Их открытия сыграли решающую роль в понимании того, как работает иммунная система и почему не все из нас заболевают тяжелыми аутоиммунными заболеваниями», — пояснил Олле Кемпе, председатель Нобелевского комитета. Шведская королевская академия наук решила присудить эту награду совместно трем исследователям, чья работа проводилась в университетах США и Японии. В частности, Бранков (родившаяся в 1961 году) принадлежит к Институту системной биологии в Сиэтле, а Фред Рамсделл (1960) — к Sonoma Biotherapeutics в Сан-Франциско, оба в США, в то время как Шимон Сакагучи (1951) проводит свои исследования в Университете Осаки в Японии. Премия составляет 11 миллионов шведских крон (около 1 170 000 долларов США), которые будут поровну распределены между лауреатами. Известные ученые идентифицировали «охранников иммунной системы» — регуляторные Т-клетки, которые предотвращают атаку иммунных клеток на наш собственный организм. Их открытия способствовали развитию методов лечения рака и аутоиммунных заболеваний. Кроме того, как подчеркнула Академия, это также может привести к более успешным трансплантациям. Несколько из этих методов лечения в настоящее время находятся на стадии клинических испытаний. «В 1995 году Сакагучи сделал первое ключевое открытие. И он сделал это, плывя против течения. В то время многие исследователи были убеждены, что иммунная толерантность развивается только при удалении из нашего организма потенциально вредных иммунных клеток в тимусе в процессе, который называется «центральной толерантностью». Но Сакагути доказал, что иммунная система более сложна, и открыл ранее неизвестный класс иммунных клеток, которые защищают организм от аутоиммунных заболеваний. Со своей стороны, Бранков и Рамсделл сделали еще одно ключевое открытие в 2001 году. В то время они представили объяснение того, почему определенный штамм мышей был особенно уязвим к аутоиммунным заболеваниям. Они обнаружили, что у мышей была мутация в гене, который они назвали Foxp3. Они также доказали, что мутации в человеческом эквиваленте этого гена вызывают тяжелое аутоиммунное заболевание IPEX. Два года спустя, в 2003 году, Сакагучи удалось связать эти открытия. Он доказал, что ген Foxp3 контролирует развитие клеток, которые он идентифицировал в 1995 году. Эти клетки, теперь известные как регуляторные Т-клетки, контролируют другие иммунные клетки и гарантируют, что наша иммунная система терпит наши собственные ткани. «Т-клетки, или Т-лимфоциты, являются разновидностью иммунных клеток, основная цель которых — выявлять и уничтожать проникшие в организм патогены или инфицированные клетки. Они делают это с помощью белков на своей поверхности, которые, в свою очередь, могут прилипать к белкам на поверхности этих самозванцев. Каждая Т-клетка является высокоспецифичной. Существуют миллиарды возможных вариаций этих поверхностных белков, и каждая из них может распознавать разные цели. Поскольку Т-клетки могут оставаться в крови в течение многих лет после инфекции, они также способствуют «долговременной памяти» иммунной системы и позволяют ей организовать более быстрый и эффективный ответ, когда она сталкивается со старым врагом. «Если ученые знают, какие аспекты иммунной системы являются наиболее важными, они могут направить свои усилия на то, чтобы вакцины и методы лечения работали». Когда организм заражается, например, вирусом, он реагирует выработкой белых кровяных телец, называемых лимфоцитами. Основными типами лимфоцитов являются В-клетки, которые производят антитела, и Т-клетки, которые поддерживают производство антител В-клетками или действуют как клетки-киллеры, уничтожая вирус. Некоторые Т-клетки и В-клетки также превращаются в долгоживущие клетки памяти, которые знают, что делать, если они снова столкнутся с той же инфекцией. В-клетки и Т-клетки «видят» вирус по-разному. В общем, В-клетки распознают формы на внешней стороне вируса, создавая антитела, которые связываются с ними (похоже на две части пазла, которые совпадают). В отличие от них, Т-клетки распознают фрагменты аминокислот, из которых состоит вирус, включая фрагменты, которые обычно находятся внутри него. «Каждый вирус имеет множество уникальных характеристик, как внутри, так и снаружи. Иммунный ответ человека может привести к производству различных Т-клеток и В-клеток, которые вместе атакуют широкий спектр этих характеристик». Это иногда называется «широтой ответа». Хорошая широта ответа включает в себя множество различных лимфоцитов, которые видят разные части вируса, что делает для вируса очень сложным полностью скрыться. Исследование Т-клеток и их применение в вакцинах имело решающее значение во время пандемии COVID-19 из-за их ключевой роли в иммунном ответе.