Кіріспе

Иммунологияда клоналдық іріктеу теориясы иммундық жүйенің жасушаларының (лимфоциттердің) организмге енген белгілі бір антигендерге жауап ретінде атқаратын қызметін түсіндіреді. Бұл ұғымды австралиялық дәрігер Фрэнк Макфарлейн Бернет 1957 жылы иммундық жауаптың басталуы кезінде қалыптасатын антиденелердің үлкен әртүрлілігін түсіндіру мақсатымен енгізді. Теория адам иммундық жүйесінің инфекцияға қалай жауап беретіні және белгілі бір антигендерді жою үшін В және Т лимфоциттерінің қандай түрлері іріктеледі деген кеңінен қабылданған модельге айналды. Теорияға сәйкес, бұрыннан бар лимфоциттердің (В және Т жасушаларының) тобында белгілі бір антиген тек оған сай келетін жасушаны ғана белсендіреді (яғни іріктейді), содан кейін сол жасушаның көбейіп, антидене өндіру үшін бір-біріне ұқсас клондарды жасауына себеп болады. Бұл белсендіру сілекей және лимфа түйіндері сияқты екіншілік лимфоидты органдарда жүзеге асады. Қысқасы, теория антиденелердің ерекшеліктерінің әртүрлілігін қалыптастыру механизмын түсіндіреді. Алғашқы тәжірибелік дәлел 1958 жылы Густав Носсал мен Джошуа Ледерберг бір В жасушасы әрқашан тек бір антидене ғана шығаратынын көрсеткен кезде алынды. Бұл идея молекулалық иммунологияның, әсіресе адаптивті иммунитеттің негізіне айналды.

Алғашқы жұмыстар

1900 жылы Пол Эрлих антиденелер өндірісінің "жанама тізбек теориясын" ұсынды. Оның сөзіне сәйкес, кейбір жасушалардың бетінде әртүрлі антигендермен әрекеттесе алатын әртүрлі "жанама тізбектер" (яғни мембранаға байланысқан антиденелер) болады. Антиген пайда болған кезде ол сәйкес келетін жанама тізбекке байланысады. Содан кейін жасуша басқа барлық жанама тізбектерді өндіруді тоқтатып, антигенді байланыстыратын жанама тізбекті ерітілген антидене ретінде қарқынды синтездеуді және бөліп шығаруды бастайды. Клоналды іріктеуден өзгеше болса да, Эрлихтің идеясы келесі онжылдықтарда иммунологияда басым болған нұсқаулық теориялардан гөрі әлдеқайда дәл іріктеу теориясы болды. 1955 жылы Дания иммунологы Нильс Джерн инфекцияға дейін сарысуда ерігіш антиденелердің кең ауқымы бар деген гипотезаны ұсынды. Антигеннің денеге енуі оған сәйкес келетін бір ғана антидене түрін іріктеуге әкеледі. Бұл, иммундық кешендерді фагоцитоз арқылы сіңіріп алып, антидене құрылымын біршама көшіріп, одан көп антиденелер өндіретін жасушалар арқылы жүзеге асты деп есептеледі. 1957 жылы Дэвид В. Талмедж антигендер антидене өндіретін жасушалардың бетіндегі антиденелерге байланысады және "тек синтезделген өнімі антигенге сәйкес келетін жасушалар ғана көбейтуге іріктеледі" деген гипотезаны ұсынды. Эрлихтің теориясынан басты айырмашылығы – әрбір жасуша тек бір типті антидене синтездей алады. Антигенге байланысқаннан кейін жасуша көбейіп, бірдей антиденелерге ие клондарды құрайды.

Бернеттің клоникалық іріктеу теориясы

Кейін 1957 жылы австралиялық иммунолог Франк Макфарлейн Бернет «Австралия ғылымы журналында» «Клоналды іріктеу тұжырымдамасын қолдана отырып, антидене өндірісі туралы Джерне теориясының өзгертілген нұсқасы» деген мақала жариялады. Онда Бернет Талмедждің идеяларын кеңейтіп, пайда болған теорияны «клоналды іріктеу теориясы» деп атады. Ол бұл теорияны 1959 жылы жарық көрген «Жұқтырылған иммунитеттің клоналды іріктеу теориясы» атты кітабында ресми түрде жариялады. Ол иммундық жадты екі түрлі лимфоциттің клондалуы арқылы түсіндірді. Бір клон инфекциямен күресу үшін дереу әрекет етеді, ал екіншісі ұзақ сақталады, иммундық жүйеде көп уақыт бойы қалып, сол антигенге иммунитетті қамтамасыз етеді. Бернеттің гипотезасына сәйкес, антиденелердің арасында организмге тән емес биологиялық материалда кездесетін барлық немесе дерлік барлық антигендік детерминанттарға әртүрлі дәрежеде сәйкес келетін молекулалар бар. Әрбір үлгі – лимфоциттер клонының нақты өнімі және гипотезаның мәні – әрбір жасушаның өзінде олар шығаратын глобулинге ұқсас реактивті орталықтардың болуында. Антиген қанға немесе тіндік сұйықтықтарға енгенде, ол антигендік детерминанттарының бірімен сәйкес келетін реактивті орталықтары бар кез келген лимфоциттің бетіне байланысады деп есептеледі. Содан кейін жасуша белсенділеніп, көбейе бастайды, нәтижесінде түрлі ұрпақтар пайда болады. Осылайша, организмдегі антигендік детерминанттарға сәйкес келетін реактивті орталықтары бар барлық клондардың басым көбеюі басталады. Ұрпақтар ерігіш антиденелер мен лимфоциттерді белсенді түрде бөліп шығаруға қабілетті, бұл ата-аналық формалармен бірдей функцияларды атқарады. 1958 жылы Густав Носсал мен Джошуа Ледерберг бір В-клетканың әрқашан тек бір антидене ғана шығаратынын көрсетті, бұл клоналды іріктеу теориясын қолдайтын алғашқы тікелей дәлел болды.

Клоникалық іріктеудің теориясы

Бернет пен Питер Медавар иммунологиялық төзімділікті түсіну үшін бірлесіп жұмыс істеді, бұл құбылыс клоналдық таңдау арқылы да түсіндіріледі. Бұл – организмнің иммундық жауап дами бастағанға дейін, дамуының ерте кезеңінде жасушалардың енгізілуіне төзімділік таныту қабілеті. Иммундық жүйеде өте көп лимфоциттер бар, олардың қатарында өз тіндерін қабылдайтын және қабылдамайтын жасушалар бар. Дегенмен, эмбрионалдық кезеңнен тек өз тіндеріне төзімді жасушалар ғана өтеді. Егер шетел тіні енгізілсе, дамитын лимфоциттер сол шетел тінін өз тінінің бір бөлігі ретінде қабылдайды. 1959 жылы Бернет белгілі бір жағдайларда тіндерді шетелдік қабылдаушыларға сәтті трансплантациялауға болатынын айтты. Бұл жұмыс иммундық жүйені жақсырақ түсінуге және тіндерді трансплантациялауда үлкен жетістіктерге әкелді. Бернет пен Медавар 1960 жылы физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығын бөлісті. 1974 жылы Нильс Кадж Жерне иммундық жүйенің лимфоциттердің өзгермелі бөліктері мен олар бөліп шығаратын молекулалар арасындағы өзара әрекеттесу арқылы реттелетін желі ретінде жұмыс істейтінін ұсынды. Иммундық желі теориясы клоналдық таңдау тұжырымдамасына берік негізделген. Жерне 1984 жылы физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығын алды, көбінесе иммундық желі теориясына қосқан үлесі үшін.