Нобелевскую пре­мию по медицине дали за открытие регуляторных Т⁠-⁠кле­ток: как это поможет лечить болезни

6 октября 2025 года Нобелевскую премию по медицине присудили трем ученым: американцам Мэри Э. Брункоу и Фреду Рамсделлу и японцу Шимону Сакагучи. Их наградили за исследование того, почему иммунная система не уничтожает клетки собственного организма.

Рассказываем, что означает открытие и как оно поможет лечить тяжелые болезни.

В человеческом организме существует более 200 различных типов клеток, которые существенно отличаются друг от друга как по внешнему виду, так и по функциям. Например, мышечные клетки совсем не похожи на кровяные, а нейроны — на клетки кожи.

Болезнетворных микробов на свете тоже великое множество — а некоторые, например стрептококки и кишечные палочки, еще и научились довольно убедительно маскироваться под человеческие клетки. Вопрос в том, как иммунная система большинства здоровых людей отличает чужеродные клетки от своих и почему нас всех еще не убил собственный иммунный ответ.

Разобраться в этом можно, только если понимать, как устроен иммунный ответ. На самом деле иммунная система состоит из двух больших частей.

Врожденная иммунная система. Первая линия защиты, которую мы в готовом виде получаем от родителей. Работает за счет физических барьеров, то есть кожи и слизистых, которые не пропускают в организм вирусы, бактерии, грибы и паразитов, химических барьеров, например кислой среды желудка, которая разрушает большую часть проглоченных патогенов, и «универсальных солдат» — клеток, которым не нужно учиться уничтожать патогены. Это, например, нейтрофилы — иммунные клетки, которые путешествуют по организму с током крови и уничтожают все встреченные патогены.

Приобретенная, или адаптивная, иммунная система. Вторая линия защиты, которая включается для защиты от конкретных инфекций. В отличие от врожденной, адаптивная иммунная система не дается человеку в готовом виде — она обучается в течение жизни методом проб и ошибок.

Устроена адаптивная иммунная система сложно. Если упростить, в нашем организме существует два больших семейства адаптивных иммунных клеток:

1. В-клетки создают защитные белки-антитела, которые мешают микробам вторгаться в клетки организма и работают как «черная метка», то есть помечают микробов как опасных врагов. Кроме того, В-клетки запоминают уже единожды вторгшиеся патогены, помогая формировать долговременный иммунитет.
2. Т-клетки помогают В-клеткам и координируют иммунный ответ: часть клеток — их называют Т-хелперами — узнают болезнетворных микробов по антигенным меткам и стимулируют В-клетки к размножению и выработке антител, а цитотоксические Т-клетки, или Т-киллеры, уничтожают клетки организма, зараженные микробами. А некоторые из них уничтожают в том числе и раковые клетки.

И В-, и Т-клетки «учатся» в специальных иммунных органах: В-клетки — в костном мозге, а Т-клетки — в органе под названием тимус. Если эти клетки ошибочно распознают собственные антигены, иммунные органы их «переучивают» и уничтожают еще до того, как боевые клетки покинут свои «школы». Этот механизм называется центральной иммунной толерантностью.

Несмотря на строгость, система центральной иммунной толерантности несовершенна, поэтому способные атаковать собственный организм Т- и В-клетки все еще могут «выходить на боевое дежурство». Но разрушать свои клетки «иммунным оборотням» мешает периферическая иммунная толерантность.

Этот механизм устроен очень сложно. Но важную роль в его работе играют регуляторные Т-клетки — Treg. Они выделяют особые сигнальные молекулы, которые «успокаивают» остальные иммунные клетки и препятствуют чрезмерному развитию воспаления. Если бы их не было, аутоиммунные и некоторые другие заболевания, в которых задействован ошибочный иммунный ответ, встречались бы куда чаще, чем сейчас.

В 1980—1990-е годы многие исследователи-иммунологи считали научной ошибкой сам факт существования «подавляющих иммунный ответ Т-клеток». Этот вывод они сделали по результатам эксперимента, в котором новорожденным мышам удаляли тимус. Это уменьшало количество Т-клеток в крови. Но если тимус удаляли спустя три дня после рождения мышек, Т-клеток после этого становилось только больше, а еще у прооперированных мышей чаще развивались аутоиммунные заболевания. Из этого многие делали вывод, что уже «готовые» и покинувшие тимус клетки больше ничего не сдерживает.

Но нашелся человек, который усомнился в этом выводе. Шимон Сакагучи выделил Т-клетки, созревшие у генетически идентичных мышей, и ввел их мышам без тимуса. Это дало интересный эффект: аутоиммунные болезни у прооперированных мышей после процедуры стали развиваться реже. Сакагучи убедился, что у иммунной системы должен быть некий механизм защиты, который успокаивает другие Т-клетки и держит их под контролем. На поиск этого механизма у него ушло 10 лет, но в итоге он открыл новый класс Т-клеток — регуляторные Т-клетки.

Задолго до работ японского исследователя в американской лаборатории в штате Теннесси произошло странное событие: некоторые самцы лабораторных мышей родились с шелушащейся кожей и сильно увеличенной селезенкой и лимфатическими узлами. Мыши вскоре погибли, но этой мутацией заинтересовались двое исследователей — Мэри Бранкоу и Фред Рамсделл.

До изобретения методов быстрого генетического анализа поиск мутаций был титаническим трудом. Тем не менее спустя несколько десятилетий упорного труда американские ученые нашли интересующий их участок генома у мутантных мышей и сравнили его с таким же участком генома здоровых мышей — ген за геном. В итоге они обнаружили ген Foxp3. Спустя еще несколько экспериментов пазл удалось собрать: оказалось, что новооткрытый мышиный ген и его человеческий аналог управляют развитием регуляторных Т-клеток, открытых Сакагучи.

Благодаря открытию Шимона Сакагучи, Мэри Бранкоу и Фреда Рамсделла удалось обнаружить причины редкого человеческого аутоиммунного заболевания IPEX — причины у него те же самые, что и у «аутоиммунной чесотки» у мышей. Но это еще не все.

Открытие ученых помогло разобраться, почему некоторые раковые опухоли так устойчивы к атакам иммунной системы. Оказалось, они способны привлекать большое количество регуляторных Т-клеток, которые «успокаивают» иммунный ответ и делают защиту от рака неэффективной. Если мы научимся «ломать» эту раковую стратегию, лечить онкологические заболевания станет легче.

Кроме этого, есть надежда, что понимание принципов иммунной толерантности поможет в лечении аутоиммунных заболеваний. Например, уже идут клинические испытания препаратов на основе интерлейкина-2. Это вещество стимулирует активность регуляторных Т-клеток. А поскольку регуляторные Т-клетки уменьшают воспаление, есть надежда, что лекарство на основе интерлейкина-2 предотвратит отторжение печени, почек и других органов после трансплантации.

Кроме этого, ученые пробуют выращивать регуляторные клетки вне тела человека и возвращать их обратно — это может помочь в лечении редких наследственных болезней.

Существуют и другие, не менее интересные проекты. Поэтому вполне вероятно, что в ближайшее время это открытие спасет множество жизней.