В этом году Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Мэри Э. Бранкоу, Фред Рамсделл и Симон Сакагути за открытие регуляторных Т-клеток и объяснение их роли в иммунной толерантности. Разбираемся, что это и почему это важно.
Кто и за что получил Нобелевскую премию
- Мэри Э. Бранкоу (Институт системной биологии, Сиэтл, США)
- Фред Рамсделл (Sonoma Biotherapeutics, Сан-Франциско, США)
- Симон Сакагути (Университет Осаки, Осака, Япония)
За открытие регуляторных Т-клеток и гена FOXP3, которое объяснило работу иммунной системы. Эти клетки действуют как «тормоза», подавляя иммунный ответ организма на самого себя. Оказалось, что без таких клеток в организме развивается смертельная аутоиммунная агрессия.
Как работает иммунная система
Иммунитет (врожденный и адаптивный) — это многоуровневая система, которая отличает «свое» от «чужого». Врожденный иммунитет — первая линия защиты, он мгновенно реагирует на потенциальную опасность, но у него нет «памяти», то есть при повторной встрече с антигеном он будет реагировать так же, как в первый раз. Адаптивный иммунитет реагирует медленнее, но очень точно, поскольку имеет иммунологическую память. Именно поэтому мы не болеем ветрянкой дважды — поскольку наш иммунитет усвоил урок с первой встречи.
В целом иммунная система человека должна поддерживать очень хрупкий баланс — обеспечивать полноценную защиту от инфекций, не атакуя при этом собственные клетки и не реагируя на безвредные антигены[1] (например, пыльцу).
Что такое Т-клетки
Адаптивный иммунитет обеспечивают клетки двух типов: B-лимфоциты и T-лимфоциты. Эти клетки узнают антигены с помощью рецепторов — специальных белковых молекул, которые располагаются на поверхности клеток. Иммунологическая память появляется, когда под конкретный антиген собирается конкретный рецептор, как ключ к замку. Но рецептор может собраться таким образом, что некоторые клетки начнут непреднамеренно воспринимать клетки своего организма как чужие и атаковать их.
Как решается проблема реакции клеток на свой организм
Чтобы иммунитет не уничтожал нас изнутри, T-клетки проходят обучение в тимусе[2], где «хорошие» клетки пропускаются в кровоток, а «плохие» ликвидируются. Этот феномен называется «центральная иммунная толерантность». Проблема в том, что некоторые потенциально опасные Т-клетки все-таки проходят фейсконтроль и разбегаются по организму. Этот факт навел ученых на мысль о том, что должна существовать некая периферическая иммунная толерантность, которая бы ловила беглецов по организму.
Что такое регуляторные Т-клетки
Если кратко: регуляторные Т-клетки (Tregs) — это тип Т-лимфоцитов, которые контролируют и подавляют активность иммунной системы, чтобы она не повредила собственные ткани организма.
Концепция существования «Т-клеток-супрессоров[3]» появилась уже в 1970-х. Но она была подвергнута сомнениям из-за того, что специфических маркеров, по которым можно было бы однозначно узнать эти клетки, не было обнаружено.
В 1995 году японский ученый Симон Сакагути в составе исследовательской группы вернул интерес к этой области: они обнаружили Т-лимфоциты, которые имеют определенный рецептор на поверхности (CD4+CD25+). Их опыты на мышах показали, что удаление этих клеток вызывало у лабораторных животных аутоиммунные заболевания, а восстановление — предотвращало аутоиммунитет[4]. В итоге эти клетки назвали регуляторными Т-клетками (Treg cells).
По мере развития технологий и роста интереса к механизмам иммунитета исследователи стремились лучше понять происхождение и характеристики клеток, которые идентифицировал Сакагути.
В 2000-х годах Мэри Бранкоу и Фред Рамсделл исследовали специфическую линию мышей, которая выводилась с 1940-х годов в рамках Манхэттенского проекта для исследования влияния радиации на биологические объекты. Мыши имели тяжелое мультисистемное аутоиммунное заболевание, которое наследовалось по X-хромосоме (мутация была смертельной для самцов, у самок такого эффекта не наблюдалось). Ученые идентифицировали мутантный ген, который не был описан ранее, и назвали его FOXP3. В дальнейшем они доказали, что именно эта мутация ответственна за возникновение аутоиммунного заболевания: исследователи выполнили серию экспериментов по генетическому спасению и выяснили, что дикий тип (не мутировавший) спасает самцов от смерти и болезни.
Что конкретно открыли ученые, получившие Нобелевскую премию по медицине в 2025 году
Команда Сакагути установила связь между этими открытиями: ген FOXP3 выборочно экспрессировался[5] именно в Treg-клетках. То есть если с помощью генной инженерии ввести ген FOXP3 в обычные Т-клетки, то они становятся регуляторными и начинают подавлять иммунный ответ. Другие группы ученых подтвердили, что у мышей с описанным заболеванием отсутствуют Treg-клетки. Эти результаты явно продемонстрировали, что отсутствия всего одного типа клеток, которые кодируются всего одним геном, достаточно, чтобы сломать всю иммунную систему.
Почему это важно
Лауреаты подарили научному сообществу молекулярные инструменты, которые позволяют распознавать и изучать Treg-клетки, а также обратили внимание ученых на перспективы изучения периферической иммунной толерантности.
Для обычных людей это открытие означает большую терапевтическую перспективу, потому что Treg-клетки, помимо самотолерантности (аутоиммунные заболевания и аллергия), важны для предотвращения отторжения плода или трансплантата, контроля хронического воспаления и регулирования иммунного ответа при инфекционных заболеваниях.
Как можно использовать Treg-клетки в медицине
Перспективное использование Treg-клеток в клинике:
- Размножение собственных Treg-клеток пациента для подавления аутоиммунного воспаления (например, при сахарном диабете 1-го типа или болезни Крона).
- Конструирование Treg-клеток с искусственным рецептором на поверхности для точечного подавления воспаления (например, вокруг трансплантированного органа).
- Модификация собственных рецепторов Treg-клеток, чтобы распознавать конкретный антиген, связанный с конкретным заболеванием (например, для лечения целиакии — непереносимости глютена).
- Создание специфического антитела против рецептора, который располагается на поверхности опухолевых Treg-клеток, подавляющих противоопухолевый иммунитет (это позволит прицельно уничтожать Treg-клетки внутри опухоли, при этом не трогая остальные Treg-клетки в организме).
Обложка: коллаж «Цеха». Фото: © ratlos, Paramonov Alexander / Shutterstock / Fotodom
