К концу 2000-х ученые с возросшей уверенностью могли сказать, какие именно фермы защищают от аллергии и в какой степени: проведение большого количества времени в загонах для скота снижало вероятность развития аллергии на 29%; заготовка сена в два раза снижала вероятность астмы, так же как и силосование (метод ферментации корма для животных); у фермеров, разводивших свиней, вероятность развития астмы была на 57% ниже, чем у людей, не занимавшихся сельским хозяйством, а употребление непастеризованного молока неизменно обеспечивало защиту, хотя никто не знал точно, что именно служит тому причиной — большое количество микробов, высокое содержание полезных для здоровья жирных кислот в молоке дойных коров травяного откорма или любой другой фактор.

Тем временем микробиологи анализировали состав амбарной пыли, которая неизменно обеспечивала защиту от аллергии. В этой пыли преобладало несколько бактерий, к числу которых относилась бактерия Acinetobacter lwoffii. Возбуждение иммунных клеток человека посредством этой бактерии лишало их способности проявлять аллергическую реакцию. Посредством экстраполяции можно сделать вывод: если бы в начале жизни вы вдыхали эти бактерии во время заготовки сена или дойки коров, сенсибилизация к пылевым клещам или другим аллергенам у вас просто не произошла бы.

Безусловно, ни от кого не ускользнул тот факт, что в коровниках есть много других веществ, помимо микробов, а именно само сено. Около 13% амбарной пыли состоит из растительного волокна арабиногалактан. Ученые обнаружили, что многие растительные волокна вступают в прямое взаимодействие с иммунной системой, во многих случаях активируя те же рецепторы, что и бактерии. (Еще одним таким волокном был инулин — вещество, которое извлекают из лука и чеснока и которое лежит в основе современной индустрии пробиотиков.) Когда микробиологи испытали арабиногалактаны, оказалось, что это вещество не только защищает мышей от астмы, но и стимулирует выработку антител класса IgG4. Если у вас есть антитела IgG4, специфичные, скажем, к пыльце амброзии, это значит, что у вас нет аллергии на амброзию. Оказалось, что контакт с этим растительным углеводом активно предотвращает аллергические заболевания.

Между тем методы и технологии, которые использовались для изучения и оценки микробных сообществ, становились все более дешевыми и эффективными, что позволяло более четко определить, какие именно аспекты фермерских хозяйств и богатой микробами окружающей среды обеспечивают иммунную защиту. Самым важным аспектом оказалось разнообразие, причем не только разнообразие микробов, но и разнообразие грибов. Интенсивные контакты с многообразными микробными сообществами обеспечивали защиту как на ферме, так и за ее пределами.

Иммунный профиль людей, склонных к аллергическим заболеваниям, также стал более понятным. Разнообразие и в этот раз вышло на первый план. У детей фермеров, меньше всего подверженных развитию аллергии, была наиболее развитая врожденная иммунная система. И мы говорим здесь не об одном или двух рецепторах. Сравнив иммунные клетки детей фермеров с клетками детей типичных горожан, вы обратили бы внимание на то, что в клетках детей фермеров присутствует относительно много самых разных микробных сенсоров. По сравнению с жителями деревень, не занимающимися сельским хозяйством, у фермеров развивается много иммунных сенсоров.

Несмотря на все эти успехи и на ощущение того, что ученые неуклонно приближаются к созданию противоаллергенного эликсира (сделанного из содержимого свинарников, коровников и из корма для скота), они по-прежнему могли только догадываться, как микробное разнообразие предотвращает аллергию на самом деле. В статье, опубликованной в 2011 году в New England Journal of Medicine, Эрика фон Мутиус и ее коллеги предположили, что постоянная активация врожденной иммунной системы посредством множества микробов разных типов (иммунная версия детства, проведенного, скажем, в Нью-Йорке со свойственным ему культурным разнообразием) меняет направленность работы иммунной системы, усиливая способность человека снижать степень неуместного воспаления и предотвращая аллергические заболевания. Еще одна интересная возможность состояла в том, что постоянная активация иммунной системы посредством разнообразных микробов усиливает защитные механизмы человека. В случае появления вирусов, способных вызвать астму, дети фермеров умело отражали их атаку, однако все остальные могли заразиться этой инфекцией.

Тем не менее, как отметила фон Мутиус, объяснение того, как именно действует микробное разнообразие, представляло собой проблему. Врожденная иммунная система обладает ограниченным количеством каналов для ввода информации. У человека всего десять толл-подобных рецепторов — сенсоров, находящихся на переднем крае борьбы с инфекцией. Небольшое количество разнообразных микробов могло бы теоретически поразить их всех. У нас в одном только кишечнике достаточно микробов, для того чтобы (опять же теоретически) постоянно повышать активность этих рецепторов во много раз. Необходимо было применить некий более тонкий подход.