B-лимфоциты вырабатывают антитела, способные распознавать антигенные наборы даже неизвестных угроз с помощью изобретательного рандомизированного генетического процесса, который позволяет создать более 100 миллионов различных антител. Подобного разнообразия достаточно, чтобы гарантировать, что хотя бы одно из них совпадет с одним из многих миллионов возможных сочетаний белков в чужеродном антигене. Каждый B-лимфоцит производит антитела, которые подходят для какого-нибудь случайного антигена. Это что-то типа лотереи для узнавания случайных незнакомцев. Каждая потенциальная комбинация обрабатывается той или иной B-клеткой. Чтобы запустить иммунный ответ, достаточно, чтобы всего одно антитело распознало чужеродный антиген.
Вот как это работает.
В вашей кровеносной системе, по некоторым оценкам, курсирует примерно 3 миллиарда B-лимфоцитов. Каждый из них покрыт липкими антителами, предназначенными для распознавания антигенов болезней, с которыми они, скорее всего, никогда не встретятся (и которые, возможно, вообще не существуют)5
. B-лимфоциты проводят свои короткие жизни, плавая в крови, – если им не повезет и они не встретят уникальный антиген, соответствующий незнакомому патогену (бактерии, вирусу, грибку, паразиту).В нашей кровеносной системе курсирует примерно 3 миллиарда армии В-лимфоцитов.
Если антиген, который они встретят, точно соответствует уникальным антигенным рецепторам конкретных антител B-лимфоцита (поверхность B-лимфоцитов утыкана ими так же плотно, как ежик иголками), этот лимфоцит начинает работать, порождая собственные клоны – дочерние клетки с тем же «правильным» антителом.
За двенадцать часов этот B-лимфоцит может выработать двадцать тысяч клонированных копий, и этот процесс продолжается целую неделю. Каждый новый боец этой армии клонов тоже представляет собой «фабрику», вырабатывающую антитела против болезнетворной клетки.
А потом настает время атаковать. Антитела вылетают с поверхности B-лимфоцита подобно липким самонаводящимся ракетам, по две тысячи штук в секунду. У каждой «ракеты»-антитела лишь одна цель: уникальные «не свои» антигены на этих чужеродных клетках. Больше они не видят ничего. Антитела находят цель и прикрепляются к ней, словно репейник к собаке. Они не только мешают работе болезнетворной клетки, но еще и выполняют роль ярких неоновых вывесок, привлекающих внимание патрульных-макрофагов, которые всегда рады бесплатно съесть какого-нибудь чужака. Приблизившись, они тоже прилипают – антитела прочно скрепляют макрофагов с их обедом. А еще антитела, похоже, разжигают аппетит «маленьких мусорщиков природы (этот процесс называется «опсонизацией», от немецкого слова, означающего «подготовка к еде»). Чужеродные клетки сначала застревают, а потом их съедают.
Это фантастически элегантная и сложная система защиты, которая вырабатывает реакцию на новое заболевание примерно за неделю. Когда угроза проходит, большая часть армии клонированных B-лимфоцитов умирает, но небольшой отряд остается; он помнит, что произошло, и готов в любую минуту снова вступить в бой, если угроза вернется.
Это называется иммунитетом.
В-лимфоциты плавают в крови в поисках антигенов. При встрече со знакомым антигеном эти маленькие бойцы начинают процесс клонирования. Каждый дочерний лимфоцит при этом имеет «правильное» антитело. Так работает наша защита от вирусов и бактерий.
B– и T-лимфоциты выглядят почти неотличимо друг от друга под оптическим микроскопом (отчасти именно поэтому на протяжении большей части двадцатого века о T-лимфоцитах ничего не знали). Как и B-лимфоциты, T-лимфоциты распознают чужеродный антиген и создают армию клонов, чтобы сражаться с ним. Но T-клетки распознают и убивают больные клетки совсем иным образом.
Биологам в конце концов стало ясно, что все эти белые кровяные тельца, так похожие друг на друга под микроскопом, на самом деле не