Самая престижная в мире науки награда досталась Брюсу Бойтлеру (Bruce A. Beutler) и Жюлю Хоффманну (Jules A. Hoffmann) «за открытия, касающиеся активации врождённого иммунитета», а также Ральфу Стайнману (Ralph M. Steinman) «за открытие дендритных клеток и их роли в приобретённом иммунитете».

Организм человека и животных постоянно подвергается нападениям паразитов, грибков, вирусов и бактерий. Внедрение всех этих «чужаков» останавливает врождённый иммунитет, который разрушает захватчиков и запускает процесс воспаления.

Если же это не спасает, в ход идёт приобретённый иммунитет, который учится отбивать атаки в течение всей жизни, а затем сохраняет память о вторжениях, чтобы быстрее совладать с нашествием тех же микроорганизмов в следующий раз.

Эти две линии защиты позволяют живым существам справляться с большинством угроз. Однако иногда иммунная система человека представляет для него опасность, например при аутоиммунных заболеваниях или при пересадке донорских органов.

Брюс Бойтлер и Жюль Хоффманн в 1990-х годах обнаружили (1 и 2) рецепторные белки, которые распознают микроорганизмы и активируют врождённый иммунитет.

Рис. 1. Нобелевские лауреаты нынешнего года (слева направо: Бойтлер, Хоффманн, Стайнман) «перевернули наше представление о ключевых принципах активации иммунитета», гласит пресс-релиз Нобелевской премии (фото Mosimann for Balzan, Rockefeller University Press).

Хоффманн с коллегами экспериментировал с дрозофилами, борющимися с инфекциями, в 1996 году. Его группа выяснила, что особи, у которых наблюдается мутация в гене Toll, не могут противостоять болезни и погибают.

По всему выходило, что продукты «жизнедеятельности» гена помогают организмам чувствовать патогенные микроорганизмы (бактерии, грибки).

Бойтлер со товарищи выпустили свою прорывную работу в 1998 году. Учёные искали рецепторы, которые связываются с бактериальным продуктом липополисахаридом (LPS). Он может вызвать у больного септический шок, который с высокой вероятностью приведёт к смерти.

Поэкспериментировав с мышами, биологи пришли к выводу, что устойчивость к LPS имеют те, что обладают мутацией в гене, похожем на Toll-ген у дрозофил. Так был обнаружен первый так называемый Толл-подобный рецептор (TLR), который реагировал на LPS и при его избытке вызывал септический шок.

Таким образом, двумя группами было показано, что у мушек и млекопитающих врождённый иммунитет против патогенных микроорганизмов запускается одинаково. С тех пор было найдено порядка десяти рецепторов TLR.

Ральф Стайнман в 1973–1985 годах открыл и описал дендритные клетки иммунной системы, которые играют ключевую роль в приобретённом иммунитете.

Работая с культурами клеток, учёный показал, что

дендритные клетки активируют Т-лимфоциты, опосредованно усиливая иммунный ответ и генерируя память о вторжении. В дальнейшем команда Стайнмана выяснила, как иммунная система решает, на какое вещество реагировать, а на какое нет: одно дело патоген, другое — собственные молекулы организма.

Рис. 2. Врождённый иммунитет работает быстро, останавливает инфекцию, но ничего не запоминает. Приобретённый — медлителен, избавляет организм от чужеродных микроорганизмов и запоминает «обидчиков» (иллюстрации Mattias Karlén).

Все эти работы в дальнейшем позволили разработать технологии предупреждения и лечения различных инфекций, опухолей и воспалительных процессов.

Благодаря им на свет появились улучшенные вакцины и методы «натравливания» иммунитета на уничтожение рака, а также способы борьбы с аутоиммунными заболеваниями.