Самый загадочный орган в организме может играть ключевую роль в долголетии и развитии рака

ВАШИНГТОН. На протяжении десятилетий таинственный орган с двумя долями, расположенный за грудиной, оставался незамеченным большинством врачей, которые считали его в значительной степени бесполезным образованием на протяжении большей части жизни человека: это тимус. «Древние греки полагали, что этот узелок ткани может быть пристанищем души. В начале 1960-х годов один из лауреатов Нобелевской премии отверг его как простое кладбище клеток, «эволюционную случайность, не имеющую большого значения». Сегодня ученые знают, что тимус играет важную роль в формировании функциональной иммунной системы в детском возрасте, но затем начинает быстро уменьшаться в размерах, пока не теряет свою функцию в период полового созревания. «Сейчас ряд исследований пересматривает роль тимуса, который превращается из второстепенного участника в мощного регулятора старения и иммунного здоровья на протяжении всей жизни». Исследования подчеркивают ключевую роль, которую он может играть в долголетии, а также в защите от рака, аутоиммунных заболеваний и сердечно-сосудистых рисков. Эта работа пробудила интерес к поиску способов омоложения тимуса, замедления его деградации и лучшего понимания его функции. «Считалось совершенно само собой разумеющимся, что тимус станет неактуальным», — сказал Хьюго Аертс, директор Программы искусственного интеллекта в медицине Mass General Brigham. В исследованиях, опубликованных в журнале Nature, Аертс и его коллеги обнаружили, что у людей с более здоровой вилочковой железой вероятность развития рака легких, смерти от сердечно-сосудистых заболеваний или по любой другой причине была ниже. Они также лучше реагировали на иммунотерапию при лечении рака. «Остаются ключевые вопросы: является ли вилочковая железа движущей силой этих лучших показателей здоровья или же она является косвенным индикатором лучшего общего состояния? Почему его ухудшение протекает по-разному у разных людей и может замедляться или останавливаться? И, пожалуй, самый основной вопрос: почему потребовалось столько времени, чтобы вновь обратить пристальное внимание на тимус?» Исследование, которое пролило новый свет на тимус, началось совершенно случайно. Камерон Кушеш, студент-медик из лаборатории Дэвида Скаддена в Массачусетской общей больнице и Институте стволовых клеток Гарварда, был заинтересован в понимании роли тимуса в ограниченной группе населения: взрослых, перенесших трансплантацию костного мозга. Исследователи знали, что по мере восстановления иммунной защиты у этих пациентов тимус играет роль, аналогичную той, которую он выполняет в детском возрасте. «Затем пришел COVID и все остановилось. Команда переключилась на эксперимент, который можно было проводить удаленно, и расширила круг исследовательских вопросов: что медицинские записи взрослых, у которых хирургическим путем был удален тимус, говорили об их общем состоянии здоровья?» Результаты удивили команду. В течение пяти лет после удаления тимуса у этих людей вероятность смерти от любых причин была более чем в два раза выше, чем у сопоставимой группы, перенесшей операции на сердце или грудной клетке, но сохранившей этот орган. У людей без тимуса вероятность развития рака также была в два раза выше. Ограничив анализ людьми, у которых до операции не было проблем с иммунной системой, исследователи заметили, что у тех, у кого отсутствовал тимус, была более высокая склонность к аутоиммунным заболеваниям. «Честно говоря, я думал, что это скорее способ занять моего студента во время пандемии, и не верил, что он покажет что-то особенное», — сказал Скадден. «Мы все были потрясены. Это имеет огромное значение не только для вопросов, которые нас беспокоили, но и для смертности от всех причин». Результаты были опубликованы в 2023 году в New England Journal of Medicine вместе со статьей, в которой эта работа была названа «пионерским исследованием». В анналах человеческой анатомии тимус оставался относительно неисследованной территорией на протяжении большей части истории медицины. Врачи часто описывают его как последний важный орган, функция которого была открыта. Его можно удалить с помощью процедуры, называемой тимоэктомией, которая проводится по разным причинам, в том числе для облегчения доступа к сердцу. Насколько было известно, эти люди хорошо поправлялись. «Это очень тонкие признаки. «Это не то же самое, что удалить сердце, и пациент умрёт», — пояснил Аертс. «Лишь в 1960-х годах исследователи начали восстанавливать представление о ключевой роли, которую играет тимус в детском возрасте». Тимус «обучает» иммунные клетки, известные как Т-клетки (буква «Т» происходит от слова «тимус»), показывая им, как защищаться от вирусов и других патогенов и как не наносить ущерб здоровым тканям. Дети, рождающиеся без тимуса, страдают серьезными иммунными проблемами и умирают, если не получают трансплантат. «Т-клетки выходят из костного мозга, мигрируют в этот орган и сначала проходят своего рода школу; я называю ее детским садом или дошкольным учреждением. Там они значительно размножаются и расширяются», — пояснил Андри Лемаркис, врач и ученый, специализирующийся на восстановлении тимуса в City of Hope, центре исследования и лечения рака. «Затем они поступают в университет и подвергаются отбору. Мы не хотим, чтобы ни одна из них атаковала наш собственный организм». «Тимус — одна из ключевых причин, по которой иммунная система не выходит из-под контроля и не атакует собственные клетки, что иммунологи называют «аутотолерантностью». «Однако в подростковом возрасте он начинает превращаться в жировую ткань. На протяжении многих лет многие врачи считали его в значительной степени рудиментарным органом на протяжении большей части жизни человека. «Возрожденный интерес к тимусу связывают с целым рядом показателей здоровья». Команда Аертса изучила это явление, используя искусственный интеллект для выявления закономерностей в обширных долгосрочных базах данных, предназначенных для мониторинга сердечно-сосудистых заболеваний и рака. В рамках медицинских осмотров тысячам людей были сделаны компьютерные томограммы, позволяющие визуализировать тимус. Таким образом, команда разработала общий показатель здоровья тимуса, а затем искала корреляции в медицинских записях этих людей на протяжении многих лет. «Они обнаружили, что здоровый тимус предсказывал хорошие результаты для здоровья по широкому набору критериев. В одной из проанализированных баз данных люди с более высоким показателем имели меньшую вероятность умереть от любой причины в течение последующих 12 лет. «Кроме того, у них был меньший риск развития рака легких или смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Примечательно, что ученые также обнаружили: у людей с более здоровой вилочковой железой наблюдался лучший ответ на иммунотерапию рака, которая стимулирует иммунную систему к борьбе с опухолями, но действует не у всех пациентов». Новое исследование не может утверждать, что тимус является прямой причиной этих лучших результатов для здоровья, но открывает новые направления исследований. По мнению некоторых специалистов, этот возрожденный интерес пришел с опозданием. «Наконец-то люди осознают, что тимус — важный орган!», — сказала Паола Бонфанти, клеточный биолог из Института Фрэнсиса Крика и профессор Университетского колледжа Лондона, которую уже много лет увлекает парадокс тимуса: он обладает огромной способностью к регенерации, но в то же время является одним из самых быстро стареющих органов. «В нем содержатся стволовые клетки, аналогичные тем, что есть в нашей коже, а мы обновляем кожу каждые три недели», — пояснила она. Бонфанти работает над созданием человеческого тимуса в лаборатории. В долгосрочной перспективе она надеется, что станет возможным создать тимус из клеток донора, чтобы помочь людям, перенесшим трансплантацию, принять новый орган без необходимости приема сильных противоотторженческих препаратов. Эти препараты защищают пересаженный орган от атаки иммунной системы, но имеют множество побочных эффектов. «Его также интересует вопрос о том, существуют ли способы замедлить естественное старение тимуса. Эта работа может найти множество применений: от лечения аутоиммунных заболеваний до улучшения реакции на вакцины с возрастом или повышения эффективности иммунотерапии рака».