В 1950 году в больницу Университета Миннесоты поступил годовалый мальчик со странным набором симптомов. У него была увеличенная печень, легочная инфекция и чешуйчатая сыпь вокруг глаз, носа и рта. Врачи не могли понять, что с ним не так, и ребенок в конце концов умер. Вскоре подобные случаи начали повторяться. На заседании Американского педиатрического общества в 1954 году бостонские врачи представили отчеты о младенцах и маленьких детях, которые большую часть своей короткой жизни провели в больницах. Страдая от повторяющихся инфекций, они в конечном счете умирали, не дожив до десяти лет. Ученые назвали это «иммунологическим парадоксом», «смертельной гранулематозной болезнью детского возраста», потому что в ответ на инфекции в их организме образовывались состоящие из иммунных клеток и других тканей очаги воспаления, или гранулемы.
Эти дети страдали от иммунодефицита. Если аутоиммунные заболевания становятся следствием чрезмерно бурной реакции иммунной системы, то иммунодефицит развивается в результате ее ослабления, что делает организм уязвимым для микробов. Ученые уже описали различные виды недостаточного иммунного ответа, такие как дефицит В-лимфоцитов. При недостатке этих клеток организм лишается важных антител, и пациенты становятся жертвами тяжелых бактериальных инфекций. У детей же со смертельной гранулематозной болезнью в крови был обнаружен высокий уровень антител.
На заседании Американского педиатрического общества несколько врачей подтвердили, что сталкивались с подобными редкими случаями. Один из них даже осмелился предположить, что всему причиной повреждение или отсутствие фагоцитов, таких как нейтрофилы и макрофаги – любимые клетки-пожиратели Мечникова. Однако тогда к мнению этого врача никто не прислушался. Годы спустя, уже в 1960-х, исследования подтвердили его догадку. Генетические дефекты могут помешать фагоцитам уничтожать определенные микробы, что чревато смертельными инфекциями. Впоследствии ученые разработали новые методы лечения, значительно снизив уровень летальных исходов, а сам недуг был переименован в «хроническую гранулематозную болезнь». Фагоциты, которые когда-то порицались, доказали, что их присутствие необходимо для жизни.
Со временем фагоциты наконец получили должное признание в современной науке. Седьмого декабря 2011 года, через сто лет после вручения Илье Мечникову Нобелевской премии, французский биолог Жюль Хоффман прочитал свою Нобелевскую лекцию в Каролинском институте в Стокгольме в Швеции. Хоффман вместе с американским иммунологом Брюсом Бойтлером поделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за «открытия, касающиеся активации врожденного иммунитета». Впервые со времен Мечникова и Эрлиха, разделивших премию в 1908 году, она была присуждена за исследования врожденной иммунной системы.
Все премии в области иммунологии за последнее столетие присуждались за работы, связанные с адаптивной иммунной системой.
Хоффман наклонился к кафедре и тихо заговорил в микрофон, вытянув обе руки перед собой. Он начал лекцию с рассказа о своем отце, энтомологе, который привил ему любовь к изучению насекомых. Подобно Мечникову, Хоффман провел свои самые важные исследования на беспозвоночных. Он продемонстрировал результаты экспериментов на дрозофилах, плодовых мушках. Как и у всех насекомых, фагоцитоз был важной частью их антимикробной защиты. Хоффман и Бойтлер выявили белки, названные толл-подобными рецепторами, которые помогают фагоцитам и другим клеткам распознавать патогены, такие как бактерии, вирусы и грибки, стимулируя иммунный ответ.
В самом начале лекции Хоффман продемонстрировал потрясающий черно-белый электронный микроснимок мертвой плодовой мушки. Ее увеличенное тело напоминало персонажа из научно-фантастического фильма ужасов. Мушка, у которой был дефицит толл-подобных рецепторов, погибла от обширной грибковой инфекции. Ее большие фасеточные глаза смотрели на зрителей в зале, безжизненное тело было покрыто ворсистым грибковым ковром, а испещренные пятнами лапки были вывернуты в разные стороны. Она пала жертвой в той же смертельной битве, свидетелем которой более века назад стал Мечников, наблюдая за тем, как фагоциты проглатывают иглообразные споры в зараженных грибком блохах. Это зрелище придало Мечникову силы продолжать исследования иммунитета. Теперь его работа получила второе рождение, а технологические достижения медицины XXI века позволили раскрыть больше тайн, чем Мечников мог себе представить. Хоффман в своей лекции говорил об исторических открытиях Мечникова и даже назвал один из антимикробных белков плодовой мушки «Мечниковином».