Нобелівська премія 2011 року з фізіології та медицини присуджена за дослідження з імунології.
У понеділок, 3 жовтня, Нобелівський комітет оголосив імена лауреатів найпрестижнішої наукової премії в галузі фізіології та медицини. Нагороди удостоїлися троє вчених, які досліджують системи вродженого та набутого імунітету, завдяки яким живі організми виживають у світі, повному небезпечних бактерій, вірусів та інших патогенів. Незабаром після оголошення рішення комітету з'ясувалося, що один з учених помер 30 вересня, а премія не присуджується посмертно.
Всі живі істоти, починаючи від бактерій і закінчуючи людьми, мешкають в умовах дуже жорсткої конкуренції - сусіди по планеті норовлять у будь-який момент поживитися чужою їжею або зайняти чуже місце проживання. Іноді недружелюбно налаштовані види намагаються зробити і те й інше і оселитися прямо в тілі жертви. Якби у менш нахабних тварин і рослин не було механізмів захисту від таких квартирантів, то навколишній світ, в кращому випадку, складався б з одноклітинних істот.
Але види на Землі вміють чинити опір тим, хто зазіхає на їхні організми - за виявлення і знешкодження патогенів, що потрапляють всередину, відповідає імунна система. Аж до початку XX століття вчені абсолютно не розуміли, як саме організм розпізнає і знищує хвороботворні агенти і при цьому не атакує власні клітини. До середини століття картина стала прояснюватися, а до 2000-х років дослідники спільними зусиллями практично повністю «» клацнули «» основні закономірності і технічні зокрема функціонування імунітету (хоча деякі глобальні принципи неясні досі).
Імунітет підрозділюється на вроджений і придбаний. Перший тип еволюційно набагато більш стародавній, він присутній у всіх тварин і рослин, а у деяких груп організмів - наприклад, комах - є основним. Придбаний імунітет з'явився тільки у хребетних і, на відміну від вродженого, він відрізняється високою специфічністю відповіді - проти різних типів інфекційних агентів використовуються суворо специфічні типи «» зброї «». Система вродженого імунітету «» мочить «» всі патогени без розбору за одним сценарієм.
Майбутній лауреат Нобелівської премії Жюль Хоффман (Jules Hoffmann) в середині 90-х років працював з дрозофілами - дуже популярними у біологів модельними організмами. Оскільки у комах відсутній придбаний імунітет, плодові мушки - це практично ідеальний об'єкт для дослідження «» чистих «» принципів функціонування вродженого імунітету. Хоффман і його колеги отримували лінії мух-мутантів, у деяких з яких не працював ген Toll - на той момент було відомо, що цей ген дуже важливий для нормального розвитку ембріонів. Вчений інфікував дрозофіл з «» вимкненим «» геном різними бактеріями і грибами, і несподівано виявилося, що комахи-мутанти гинуть, хоча зазвичай для мух зараження цими патогенами не смертельно. Другий лауреат медичної Нобелівки 2011 року займався вивченням іншого аспекту роботи імунної системи - Брюса Бьотлера (Bruce A. Beutler) цікавило, як саме імунна система дізнається небезпечні для організму бактерії. Вчений показав, що реакцію викликають певні молекули складної будови, розташовані на поверхні бактеріальних клітин - ці молекули, що представляють собою «» зшиті «» разом молекули цукру і ліпіда, називаються ліпополісахаридами (LPS). У 1998 році Бьотлер і його колеги з'ясували, що миші, які не реагують на LPS (їх імунітет «» не бачить «» ці молекули і, відповідно, не починає боротися з несучими їх бактеріями), мають мутацію в гені, родинному гену Toll у мух.
Кодований цим геном білок отримав назву TLR (Toll-like receptor - толл-подібний рецептор) і, як виявилося, він і є рецептором, що дізнається бактеріальні LPS.При приєднанні ліпополісахаридів до TLR запускається ланцюжок реакцій, стимулюючий реакцію запалення - один з ключових процесів, необхідних для знищення патогенів (хоча надмірно інтенсивне запалення становить небезпеку для самого організму - про це знає кожен, хто страждає від алергії). Роботи Хоффмана і Бьотлера показали, що система вродженого імунітету у хребетних і безхребетних принципово не відрізняється.
Ральф Стейнман (Ralph M. Steinman), якого Нобелівський комітет також визнав гідним отримати премію, досліджував взаємодію систем вродженого та набутого імунітету. Ще в 1973 році вчений виявив новий тип клітин імунної системи - так звані дендритні клітини. Стейнман припустив, що вони якимось чином активують Т-лімфоцити - дуже важливі учасники імунної відповіді, які, зокрема, необхідні для розпізнавання хвороботворних агентів і самого існування імунної «» пам'яті «» організму. Вчений провів серію експериментів з клітинними культурами, в яких показав, що після зустрічі з патогеном дендритні клітини починають стимулювати Т-лімфоцити і спонукати їх до активних дій проти інфекційних агентів. У більш пізніх роботах було з'ясовано, що дендритні клітини як би «» показують «» Т-лімфоцитам їх ворогів - вони захоплюють з навколишнього середовища фрагменти бактерій і виносять їх на свою поверхню так, що Т-клітини можуть «» помацати «» представлені шматочки і визначити, чи небезпечні вони.
Роботи Хоффмана, Бетлера і Стейнмана в сукупності з дослідженнями інших вчених дозволили зрозуміти, як працює імунна система, і з урахуванням цього знання розробити більш ефективні стратегії вакцинації. Крім того, медики наблизилися до розуміння природи аутоімунних захворювань і навчилися послаблювати їх інтенсивність.
P.S. Через кілька годин після оголошення імен лауреатів стало відомо, що Ральф Стейнман помер 30 вересня. Він помер у віці 68 років від раку підшлункової залози. Оскільки Нобелівська премія не вручається посмертно (виняток робиться лише в тому випадку, якщо лауреат помирає в проміжку між оголошенням про рішення Нобелівського комітету і власне врученням нагороди), то, швидше за все, на урочистій церемонії нагородження 10 грудня премія в розмірі 10 мільйонів шведських крон (близько 1,4 мільйона доларів) буде поділена між двома лауреатами. Відразу після появи новини про смерть Стейнмана деякі ЗМІ іронізували, що вченого вбило те саме захворювання, яке він вивчав, але ця інформація є помилковою, так як рак безпосередньо не пов'язаний з порушеннями в роботі імунної системи.4
жовтня Нобелівський комітет офіційно заявив, що Стейман залишається Нобелівським лауреатом, всупереч своїй смерті.