Записка профессиональным ученым

Есть тайны, которые человеку по силам лишь пытаться разгадать, из века в век они способны раскрываться лишь отчасти. Поверьте, мы сейчас на пороге такой тайны.

Брэм Стокер, «Дракула» (1897)

Иммунология – необычайно богатая тема, и мне остается лишь извиниться перед исследователями, чей вклад я не учел или упомянул слишком бегло. Как писал П. Г. Вудхаус в романе «Летняя блажь» (1937), «один из неизбежных недостатков в подобном повествовании тот, что летописец, следуя за судьбами отдельных персонажей, вынужден концентрировать внимание на них, пренебрегая другими, равно достойными внимания» . Посредством бесед с привлеченными к этой работе учеными и моего чтения исследований-первоисточников я попытался описать, как совершались открытия, однако любая книга способна изложить лишь часть всей истории.

Обзор

– Взгляните на этот цветок, посмотрите, до чего он прекрасен, – сказал некий художник своему другу. – Искусство ценит и воспевает такую красоту, а вот наука только и умеет, что разнимать еена части. Наука делает цветок скучным.

Друг, к которому обращался художник, – нобелевский лауреат, физик Ричард Фейнман, и ему мнение художника показалось «слегка с приветом». Фейнман отбрил своего собеседника: заявил, что и он способен оценить красоту цветка, но при этом ему как ученому известно, что внутреннее устройство цветка не менее чудесно – чудесны его клетки, внутренние химические и биологические процессы и многочисленные сложные системы. Кроме того, пояснил Фейнман, знание, что цветок привлекает насекомых, позволяет нам сделать вывод: насекомые считают цветок эстетически притягательным, а это, в свою очередь, порождает всевозможные вопросы об эволюции, работе мозга и природе света.

– Наука, – сказал Фейнман, – делает цветок еще более занимательным, таинственным и восхитительным. Еще более .

Фейнман изложил этот теперь уже знаменитый разговор в одном своем интервью телеканалу Би-би-си в 1981 году, когда мне было одиннадцать лет. Я уже знал, что хочу стать ученым, но Фейнман с его сильным нью-йоркским выговором, на фоне роз, покачивавшихся в окне у него за спиной, сформулировал причину моего решения лучше, чем удавалось до этого мне самому. Ныне, руководя группой исследователей, изучающих иммунные клетки человека в мельчайших подробностях, я воочию наблюдаю, как наука раскрывает красоту, которая иначе осталась бы потаенной. Человеческое тело изнутри, может, и не эволюционировало до эстетического обаяния цветка, однако великолепие его – в особенностях устройства.

Во всей биологии человека самый пристально исследованный и самый подробно рассмотренный процесс – отклик тела на порез или инфекцию. Симптомы привычны – покраснение, болезненная чувствительность, воспаление, – но за ними прячутся чудеса, которые творятся под кожей, где разнообразные клетки целыми полчищами бросаются бороться с микробами, а также устранять ущерб и разгребать руины. Это рефлекс, мы не умеем влиять на него сознательно, однако для нашего выживания он необходим.

Происходящее, если попросту, можно описать так: тело сражается с микробами, вторгающимися в ранку, потому что наша иммунная система запрограммирована воевать с чем угодно, что не есть часть нашего тела. Однако если вдуматься, становится ясно, что к этому объяснению сведешь не всё. Пища – не часть нашего тела, однако иммунной системе нельзя откликаться на все подряд из того, что мы едим. Более того, иммунная система обязана уметь распознавать разницу между дружественными бактериями, обитающими в кишечнике человека, – их следует оставить в покое, – и опасными бактериями, из-за которых можно заболеть, и вот с ними необходимо справляться.

Это важнейшее понимание – что иммунный ответ не должно вызывать все подряд, постороннее по отношению к человеческому телу, – сложилось очень недавно, в 1989 году, и минет еще немало лет, прежде чем возникнет глубинное ви́дение этих процессов. А пока же происходит кропотливое революционное научное приключение, в ходе которого уже обнаружился целый мир иммунитета, который явил нам, что́ он на самом деле есть: не простой набор иммунных клеток нескольких разновидностей, а многослойная, динамическая пространственная решетка взаимозависимых подсистем, одна из сложнейших и важнейших загадок для научной мысли, известных человечеству. В этой книге изложены многочисленные открытия, сделанные на этом пути; эти открытия – научная революция в нашем постижении человеческого тела, и они же станут той искрой, из которой зародится революция в медицине XXI века.

Сперва мы осознали, что способность нашего тела бороться с болезнью постоянно меняется. Сила нашей иммунной системы прибывает и убывает под действием напряжения, старения, времени дня и состояния ума. Иммунная система человека пластична, а наше здоровье – это акробатика на туго натянутом канате. К примеру, количество иммунных клеток в крови обычно достигает пика вечером, а меньше всего их поутру. Многое происходит в иммунной системе за ночь, когда деятельность тела совершенно иная, нежели днем, и тело по-другому расходует энергию, – кроме того, на иммунную систему, похоже, воздействует и качество нашего сна. Сокращение времени сна – менее пяти часов за ночь, – соотносится с увеличенным риском простуды и воспаления легких . Эта книга, среди прочего, рассказывает о воздействии работы нашей иммунной системы в ночную вахту, а также о том, могут ли занятия, способные снимать часть напряжения, – тайцзи или практика осознанности, – содействовать противостоянию инфекциям.

Тайны по-прежнему есть, но и уже совершённых открытий достаточно, чтобы усомниться в давнишнем упрощенном видении того, как человеческое тело борется с болезнями – и чего стоит быть здоровым. И хотя имелось представление, пусть и огрубленное, о том, что иммунная система устраняет все, не входящее в состав человеческого тела, стало ясно, что эти процессы – во власти многослойной системы биологических сдержек и противовесов, а управляют ею бесчисленные клетки и молекулы. Разрешая эти загадки и разбираясь в нюансах, мы имеем возможность ответить на вопросы большой важности для нашего здоровья и хорошего самочувствия: почему у некоторых людей случается рак и способна ли иммунная система с ним бороться? Как действуют прививки и как их усовершенствовать? Что такое в самом деле аутоиммунное заболевание и что с ним можно поделать? Огромное большинство докучающих нам недугов излечиваются естественными силами нашего организма. Понимание этих сил и овладение ими могут оказаться одним из важнейших даров науки здоровью человечества.

Хотя некоторые лекарства, например пенициллин, напрямую убивают микробов, многие человеческие хвори, от рака до диабета, возможно, лучше всего побеждать лекарствами новаторскими, которые усиливают (или, в некоторых случаях, подавляют) деятельность иммунной системы человека. В отличие от пенициллина и подобных ему лекарств, которые есть в природе, – в случае с пенициллином речь идет о грибковой культуре, – и ученым нужно лишь выделить эти вещества, новые лекарства, воздействующие на иммунную систему, необходимо разрабатывать. У ученых, исследующих иммунную систему, могут возникать соображения, благодаря которым способны возникнуть лечебные процедуры и лекарства многомиллиардной стоимости. Но эти лекарства необходимо совершенствовать так, чтобы они действовали с исключительной точностью. Если чрезмерно активировать иммунную систему, она уничтожит здоровые клетки и ткани, а если полностью отключить, организм сделается уязвим перед всевозможными микробами, с которыми обычно справляется запросто. Потенциальные выгоды поражают воображение, однако последствия оплошностей могут оказаться чудовищными.

Великий поход за пониманием иммунитета подарил и несколько свежих прозрений во многих других сферах человеческой биологии – например, просветил нас о процессе старения. Среди людей, умирающих от вируса гриппа, 80–90 % – те, кому за шестьдесят пять . Отчего, по мере того как мы стареем, слабеет наша система защиты от инфекций? Почему заживает у нас хуже, а наша подверженность аутоиммунным заболеваниям – выше? Нам уже известно, что ответ на этот вопрос – отчасти в том, что у пожилых в крови несколько ниже концентрация иммунных клеток определенного вида. Вторая часть ответа на вопрос состоит в том, что иммунные клетки пожилых хуже распознают болезнь в организме. Дополнительная трудность старения: пожилому человеку зачастую приходится выдерживать недостаток сна и стресс, что, в свою очередь, влияет на иммунную систему. Выяснение, в какой мере все эти факторы влияют на наше здоровье, бывает невероятно сложным, поскольку почти невозможно обособить их друг от друга. Стресс воздействует на иммунную систему, но он же и взаимосвязан с бессонницей, а потому поди пойми, как именно воздействует первое, а как – второе.

Вообще говоря, едва ли не все в человеческом теле взаимосвязано – даже глубже, чем нам кажется. Недавно выяснилось, что иммунная система тесно связана с множеством заболеваний в широком диапазоне, которые с виду не соотносятся с ее задачей борьбы с микробами, – с сердечными и неврологическими неприятностями и даже с ожирением. Моя первая книга «Ген совместимости» (The Compatibility Gene) посвящена одной составляющей иммунной системы – нескольким генам, влияющим на наш индивидуальный отклик на инфекции. «Прекрасное средство» – картина пошире: как и почему наша иммунная система ведет себя по-разному, как регулируется и направляется ее действие, и из чего вся эта махина состоит.

«Прекрасное средство» – книга еще и о том, как развиваются научные взгляды. Путь к пониманию иммунитета – одно из величайших научных приключений человечества, а обезличенное знание, которым мы сейчас располагаем, добыто в целой эпопее личных тягот, побед и жертв. Многие мужчины и женщины посвятили свою профессиональную и, в заметной мере, личную жизнь пониманию лишь малой толики целого. На этом пути возникло множество сильных дружб: страсть к науке способна создавать крепкие человеческие связи. Есть, впрочем, и несколько ученых, которые больше не в силах даже находиться вместе в одной комнате. Бесчисленные исследователи внесли свой вклад, каждый совершил поразительные открытия о той или иной клетке или молекуле иммунной системы человека, но, как ни крути, чей угодно личный вклад всегда невелик – даже вклад гения, – а жертвы, на которые пошли некоторые ученые, могут показаться непомерными, превыше того, что для большинства из нас мыслимо.

Мое собственное исследование связано с применением особых микроскопов: я наблюдаю за тем, что происходит в точке соприкосновения одних иммунных клеток с другими, когда возникает решение, здоровы эти клетки или поражены. Мои открытия помогли показать, как иммунные клетки общаются друг с другом и как они отслеживают признаки болезни в других клетках, что, в свою очередь, помогает нам точно определить, как регулируется иммунная система. Все мы добавляем понемногу, сосредоточиваясь на той или иной части системы.

Если вот так делить единую систему на составляющие, система не делается скучной – в отличие от того, как думал тот художник, друг Ричарда Фейнмана, – но всей полноты в таком подходе тоже нет. Все действует сообща, и каждая составляющая постижима, только если рассматривать ее как часть целого. Учебники по иммунной системе склонны описывать поочередно роль каждой молекулы или клетки, но с тем же успехом можно описывать велосипед, рассказывая о колесе, потом о руле, а следом – о том, что такое тормоза. В отрыве от всего остального ни одна из этих отдельных составляющих не понятна как следует: их смысл – во взаимосвязях между ними. В той же мере, в какой части составляют систему, система определяет ее части. Мы восхищаемся составляющими, но необходимо смотреть и на всю картину целиком, поскольку лишь так можно применять наше знание иммунитета и добиться переворота в понимании и укреплении здоровья.

Эта революция представлена во второй части книги. А вначале «Прекрасное средство» описывает общемировое научное приключение, которое к этой революции привело: являет мир невоспетых героев и бунтарей, обнаруживших, как и почему иммунная система действует так, а не иначе. Если из красоты природы вообще можно извлечь утешение или радость, тогда обнаруженные сложность, хрупкость и изящество нашей иммунной системы – источник вдохновения не слабее любого другого в науке: от внутреннего устройства атома до рождения звезд.