Иммунологиялық төзімділіктің ресми ашылу мерзімі - 1953 жыл
Иммунологияның даму тарихы
Иммунитет туралы ғылым XIX ғасырдан бұрын-ақ адамдарды мазалаған жұқпалы ауруларды жеңудің өмірлік қажеттілігінен туындады. Мұның айқын мысалы — шешекке қарсы күрес.
Ежелгі тәжірибе: вариоляция
Ең алғашқы қорғану тәсілдерінің бірі — шешек пустулаларының материалын сау адамға енгізу (вариоляция) — Қытайда біздің дәуірімізге дейінгі мыңжылдықтарда және XI ғасырда қолданылған. Кейін бұл әдіс Үндістанда, Кіші Азияда, сондай-ақ Еуропада тарала бастады.
Медицина тарихында Шығыстың көрнекті ғалымы Әр-Рази шешекке классикалық анықтама бергені және егуге ұқсас тәсілді қолданғаны белгілі. Оның ізбасары Авиценна да шешек пен басқа жұқпалы аурулардың тән белгілерін сипаттап, бір рет ауырған адамдардың өте сирек қайта ауырғанын атап өткен.
Тәжірибе бұрын инфекциямен байланыс болғаннан кейін ағзада қорғаныс қасиеттері қалыптасатынын көрсетті. Алайда вариоляция жиі аурудың ауыр өтуіне, тіпті егілгендердің өліміне әкелетін. Ол кезеңде бұл құбылысқа ғылыми түсінік берілмеді.
Классикалық және қазіргі иммунология
Иммунологияның дамуын шартты түрде классикалық және қазіргі заманғы иммунология деп бөледі. Классикалық кезең негізінен инфекциялық иммунологияға сүйеніп, Э. Дженнер мен Л. Пастер сияқты ғалымдардың есімдерімен тығыз байланысты.
Э. Дженнер және вакцинацияның бастауы
1776 жылы дәрігер-зерттеуші Эдвард Дженнер тәжірибелік иммунологияның негізін қалады. Ол алғаш рет вакцинация әдісін қолданды: сиыр шешегінің материалын балаға егу арқылы адамды қауіпті шешектен қорғауға болатынын көрсетті.
Дегенмен Дженнердің идеялары бірден кең қолдау таппады: тәсіл негізінен бір аурумен шектелді, ал иммунитеттің теориялық негізі толық дәлелденбеген еді. Вакцинацияның теориялық іргетасы алғашқы тәжірибеден кейін шамамен 85 жылдан соң ғана қалыптаса бастады.
Л. Пастер және аттенуацияланған микробтар
1881 жылы Луи Пастер Париж академиясында жұқпалы аурулардың алдын алуға аттенуацияланған (әлсіретілген) микробтармен иммундау арқылы қол жеткізуге болатынын жариялады. Негізі химик болған Пастер медицина мен биологияға тәжірибенің нақтылығын енгізіп, кейінгі физика-химиялық және молекулалық бағыттардың дамуына жол ашты.
Пастердің еңбегі, әсіресе құтырудың алдын алудағы табыстарынан кейін кең қолдау тапты. 1886–1887 жылдар аралығында вакцинация арқылы құтырудан 2,5 мыңнан астам адам құтқарылды.
Иммундау тәжірибесінің жинақталуы нәтижесінде көптеген бактериялық және вирустық инфекцияларға қарсы тиімді вакциналар жасалып, қолданылды. Бұл ауыр жұқпалы аурулардың таралуын төмендетіп, қоғамның әлеуметтік дамуына және өмір сүру ұзақтығының артуына ықпал етті.
Соған қарамастан, Пастер кезеңіндегі білім деңгейіне байланысты иммунитет табиғаты ұзақ уақыт тек инфекциялық ауруларға қарсы тұрушылық ретінде түсіндірілді.
Иммунологияның ғылым ретінде орнығуы: жасушалық және гуморалдық бағыттар
Инфекциялық және инфекциялық емес иммунологияның қалыптасуы И. И. Мечниковтың биологиядағы жетістіктерімен тығыз байланысты. Ол иммунологиялық құбылыстарға эволюциялық көзқарас енгізіп, иммунитетті түсіндірудің жаңа деңгейін қалыптастырды.
И. И. Мечников және фагоцитарлық теория
1883 жылы Мечников «Организмнің емдік күші туралы» баяндамасында иммунитеттің жалпы биологиялық теориясының негізгі қағидаларын сипаттады. Ол қорғаныс реакцияларының арнайылығын, ағзаның тек микробтардан ғана емес, өз токсиндерінен, денатурацияланған өнімдерден және өлген жасушалардан да арыла алатынын көрсетті.
Алайда фагоцитарлық теорияны бірден бәрі қабылдамады. Қарсы пікір білдірушілер микроорганизмдер мен олардың токсиндерін бактерицидтік қасиеті бар гуморалдық заттар бұзады деп есептеді.
П. Эрлих және гуморалдық теория
Гуморалдық бағыттың ең ықпалды өкілдерінің бірі — П. Эрлих. Ол иммундық құбылыстардың химиялық жағын зерттеп, токсин енгізілгеннен кейін оны бейтараптайтын антиденелердің пайда болуына дейін белгілі бір уақыт өтетінін анықтады. Бұл уақыт латентті кезең деп сипатталды.
Кейінгі тәжірибелер Мечников көрсеткендей, кейбір сарысулар дифтерия мен сіреспе қоздырғыштарын тікелей өлтірмей, олардың токсиндерін бейтараптап, фагоциттерді белсендіреді. Нәтижесінде қоздырғыштарды фагоциттер жұтып жоятыны дәлелденді.
Талас нәтижесі: бірігетін түсінік
И. И. Мечников пен П. Эрлих арасындағы ұзақ полемика 1887 жылы басталып, шамамен 15 жылға созылды. Бұл кезеңде екі жақ та көптеген эксперименттер жүргізіп, өз ұстанымдарының дұрыстығын дәлелдеуге тырысты.
Гуморалдық бағытты қолдаған Э. Беринг ауырғаннан кейінгі сарысудың бактерицидтік қасиеті күшейетінін көрсетті. 1890 жылы Э. Беринг пен Ш. Китазато сіреспе және дифтерия токсиндерімен иммундау арқылы антитоксиндік сарысулар алып, олардың токсиндерді бейтараптайтынын дәлелдеді. Дифтерияны емдеуде бұл тәсіл мыңдаған адамның өмірін сақтады.
Дегенмен антитоксиндік сарысу кейде ауыр асқынуларға, тіпті өлімге әкелуі мүмкін екені байқалды. Бұл құбылысты Ш. Рише тәжірибелік түрде зерттеп, кейін А. М. Безредка оны анафилаксия, ал ауыр түрін анафилаксиялық шок деп атады.
Ақырында жасушалық және гуморалдық көзқарастар бір-біріне жақындап, иммунитеттің гуморалды-жасушалық түсінігі қалыптасты. 1908 жылы физиология мен медицина саласындағы еңбектері үшін И. И. Мечников пен П. Эрлих Нобель сыйлығымен марапатталды.
Инфекциялық емес иммунологияның кеңеюі
Ж. Борде, М. Чистович және антиденелердің арнайылығы
Инфекциялы емес иммунологияның негізделуіне Ж. Борде мен М. Чистович елеулі үлес қосты. 1898 жылы Ж. Борде «микробты емес жасушаларға жауап ретінде антидене түзіле ме?» деген сұраққа жауап іздеп, қоянға қой эритроциттерін енгізді. Жауап ретінде антиденелер пайда болып, олар қой эритроциттерін жапсырып, ыдырауына әкелді.
Осы кезеңде М. Чистович те бөгде нәруыздық заттарды (әсіресе қан сарысуының нәруыздарын) енгізгенде антиденелер синтезделетінін көрсетті. Бұл зерттеулер антиденелердің арнайылығын айқындады.
Комплемент жүйесі және иммундық кешендер
Кейінірек Г. Бухнер комплемент жүйесін ашты, ал Ж. Борде оның маңызын көрсетті: иммундық кешен құрамындағы антиденелер комплементті белсендіреді, бұл антиген мембранасының бұзылуына және фагоцитоздың күшеюіне әкеледі. Нәтижесінде антиген толық жойылады.
Осы деректер Мечников пен Эрлих бір үрдістің әртүрлі сатыларын зерттегенін дәлелдеп, біріктірілген теорияны нығайтты.
К. Ландштейнер және қан топтары
Инфекциялы емес иммунологияның келесі маңызды кезеңі К. Ландштейнер есімімен байланысты. Ол 0, A, B, AB қан топтарын зерттеп, адамның эритроциттеріндегі топтық изоантигендерді ашты. Бұл жаңалық кейін клиникалық тәжірибеде қан құюдың қауіпсіз қағидаларын қалыптастырды: кез келген қанды құю емес, сәйкестігі дәлелденген қанды ғана қолдану қажет екені анықталды.
Сонымен қатар иммуногенетика бағыты дамып, гистосәйкестік пен трансплантациялық иммунитет мәселелерін шешуге жол ашылды.
Жаңа иммунология: трансплантация, төзімділік және клон-сұрыптау
Инфекциялық емес иммунологияның жаңа кезеңі Ф. Бернет, П. Медавар және М. Гашек еңбектерімен байланысты. Көптеген зерттеушілер қазіргі иммунологияның бастауын 1944–1945 жылдары П. Медавардың трансплантат тұрақтамауының иммунологиялық табиғатын дәлелдеген жұмыстарымен байланыстырады: иммунитет ағзаны микробтардан ғана емес, генетикалық бөгде жасушалар мен тіндерден де қорғайтыны көрсетілді.
Ф. Бернет: лимфоцит, тимус және иммунологиялық бақылау
Ғылымның маңызды даму кезеңдері Ф. Бернеттің есімімен тығыз байланысты. Ол арнайы иммунитеттің негізгі жасушасы ретінде лимфоцитке ерекше мән беріп, оны иммуноцит деп атады. Сондай-ақ тимустың иммундық жауап түзілуіндегі рөлін атап өтті.
Бернет клон-сұрыптау теориясын дамытып, иммундық жүйенің негізгі қызметі — ағзаның ішкі ортасының генетикалық тұрақтылығын бақылау екенін негіздеді (иммунологиялық бақылау тұжырымдамасы).
Иммунологиялық төзімділік: болжамнан дәлелге
Бернет иммунологиялық реактивтілікке қарсы құбылыс ретінде иммунологиялық төзімділіктің (шыдамдылықтың) бар екенін болжады, ал П. Медавар мен М. Гашек оны тәжірибелік түрде растады.
1949 жылы Ф. Бернет пен Ф. Феннер тимустың лимфоциттердің басым бөлігін жоятындығын және эмбриондық кезеңде кездескен антигендерге инерттілік өмір бойы сақталуы мүмкін екенін көрсетті. Иммунологиялық төзімділіктің ресми ашылу мерзімі ретінде 1953 жыл аталады: П. Медавар мен Ф. Бернет эмбриондық кезеңде донорлық қан түзуші жасушаларды енгізгенде аллотрансплантаттың ұзақ уақыт сақталатынын көрсетіп, иммундық жүйе қалыптасу кезінде антиген қатысса, оған иммундық жауап дамымайтынын тұжырымдады. Осыған ұқсас нәтижелерге М. Гашек те құстардың эмбриондық парабиоз техникасын қолдана отырып қол жеткізді.
1960 жылы Ф. Бернет пен П. Медавар иммунологиялық төзімділікті жасанды индукциялау саласындағы еңбектері үшін Нобель сыйлығымен марапатталды.
Иммундық жасушалардың рөлі және молекулалық иммунология
Антиденелер қайда түзіледі?
1956 жылы американдық иммунолог А. Кунс антиденелердің плазмалық жасушаларда түзілетінін дәлелдеді. 1960-жылдардың басында иммунитеттің көптеген арнайы реакцияларын — антидене түзу, бөгде ұлпа мен ағзаларды қабылдамау, вирусқа қарсы қорғаныс — негізінен лимфоциттер жүзеге асыратыны күмәнсіз көрсетілді.
Иммуноглобулин құрылысы
Иммунологияның әрі қарай дамуы иммуноглобулиндердің химиялық құрылысы ашылуымен байланысты. 1959 жылы ағылшын биохимигі Д. Портер және американдық ғалым Дж. Эдельман бір-бірінен тәуелсіз түрде иммуноглобулиндердің құрылымын ұсынып, иммуноглобулин G моделін сипаттады. Бұл еңбектері Нобель сыйлығымен бағаланды.
Тимус, кооперация және «екі сигналды» тану
1960-жылдардың басында Д. Миллер тимустың иммунитеттің орталық мүшесі екенін дәлелдеді. 1968 жылы Д. Миллер мен Г. Митчелл иммундық жауап кезінде жасушалардың кооперациясы маңызды екенін көрсетті, ал кейін И. Ройт макрофагтардың бұл кооперацияға ықпалын атап өтті.
Кейінірек Т-лимфоциттер бөгде антигенді өз МНС нәруыздарымен бірге ұсынылған жағдайда танитыны анықталды. Бұл құбылыс негізгі гистосәйкестік бойынша генетикалық рестрикция немесе «екі компонентті тану» деп сипатталды. Осы бағыттағы жаңалықтары үшін П. Доэрти мен Р. Цинкернагель Нобель сыйлығын алды.
Гистосәйкестік және трансплантация
Тін трансплантациясы мен гистосәйкестікке арналған зерттеулер үшін 1980 жылы Нобель сыйлығы мына ғалымдарға берілді: Дж. Снелл (тышқандардағы H-2 локусы), Ж. Доссэ (адамдағы HLA жүйесі), Б. Бенацерафф (тіндердегі иммундық сәйкессіздік механизмдері).
Моноклонды антиденелер
Иммунологияның келесі ірі серпілісі Г. Келлер мен Ц. Мильштейннің еңбектерімен байланысты: 1974–1975 жылдары олар антидене түзуші В-лимфоциттерді соматикалық жасушалармен гибридизациялау әдісі арқылы моноклонды антиденелер алу технологиясын жасады. Бұл молекулалар иммунды диагностикада, иммунотерапияда және зертханалық зерттеулерде кең қолданыс тапты. Ғалымдар 1984 жылы Нобель сыйлығымен марапатталды.
Цитокиндер және жүйелер арасындағы өзара байланыс
Иммундық жауаптың дамуы үшін антигенді тану ғана жеткіліксіз екені анықталды. Бұл үрдісте иммундық «хабаршы» жасушалар бөлетін молекулалық факторлардың қызметі өте маңызды. Мысалы, макрофагтар Т-лимфоциттерді интерлейкин-1 арқылы белсендіреді, ал Т-лимфоциттер интерлейкин-2 арқылы Т- және В-лимфоциттердің белсенуін күшейтеді.
Иммуноцитокинді-нейроэндокринді реттеу
Соңғы жылдары иммундық жүйенің ағзаның басқа жүйелеріне де әсер ететіні дәлелденіп келеді: иммундық жасушалар өндіретін медиаторлар — цитокиндер — эндокриндік және жүйке жүйесінің, сондай-ақ қан түзетін мүшелердің қызметін реттеуге қатыса алады.
Ағзаның өмірлік қызметінің деңгейі иммундық жүйенің қаншалықты тиімді жұмыс істейтініне тәуелді болуы мүмкін. Бұл әсер кейде иммундық жүйенің өзіндегі өзгерістерден емес, басқа жүйелерді иммундық реттеу барысында түзілетін цитокиндердің кең ауқымды ықпалынан туындайды. Сондықтан қазіргі таңда иммуноцитокинді-нейроэндокринді реттеу мәселелері ғалымдардың ерекше қызығушылығын тудырып отыр.