Портер і Едельман об'єднали зусилля своїх лабораторій, і періодично обсуждлі отримані результати на спільних робочих нарадах. Було встановлено, що і в легких, і в важких ланцюгах є варіабельні і константні області. Цінну інформацію принесло порівняння структури антитіл різної специфічності і антитіл, отриманих від тварин різних біологічних видів.
Стало можливим визначенні
ня амінокислотноїпослідовності в поліпептидних ланцюгах, з яких складаються молекули антитіл. Проробивши величезну роботу, співробітники Едельмана до 1969 року повністю розшифрували первинну структуру молекули імуноглобуліну (усі 1300 амінокислотних залишків) і визначили в ній домени, відповідальні за різні функції антитіл [1].
Як відомо, існує кілька основних класів антитіл з різними функціями і характеристиками. Легкі ланцюги у всіх видах антитіл принципово одні й ті ж (хоча і володіють різною електрофоретичної рухливістю), а важкі ланцюги в кожному класі - свої. Задні частини важких ланцюгів в стеблі визначають здатність антитіл активувати систему комплементу, який наприклад, при контакті антитіла з деякими клітинами і мікробами розчину і знищує їх. У цій же частині молекули розташовані хімічні групи, яких залежить здатність антитіла проникати крізь деякі мембрани, наприклад, крізь плаценту від матері в організм плоду.
Едельман і Портер дали світу ясне зображення структури і механізм дії антитіл - найважливіших біологічних речовин. Цим вони заклали надійну основу для подальшого вивчення імунних процесів методу точних наук, тобто створили те, чого імунології так бракувало. Відкриття негайно ж викликало «вибух» імунологічних досліджень по всьому світу.
У 1967 році Едельман і Дж. Хеллі запропонували гіпотезу, яка повинна була вказати рішення парадоксу, пов'язаного з необхідністю генетичної заданості 10 млн. Можливих варіантів антитіл. Відповідно до гіпотези, кожна ланцюг (Н і L) в молекулі антитіла визначається лише однією парою генів. В ході розвитку клітин, що синтезують антитіла, ці гени рекомбінують, в результаті чого і виникає така велика кількість варіантів білка. Ця гіпотеза отримала визнання лише в кінці 1970-х років, коли була підтверджена методами генної інженерії.
Пішли слідом за визнанням пошуки швидко привели до результатів, цінних для клінічної діагностики і терапії.
Глава 11. 1 977 Розалін Ялоу (1921)
Формулювання нобелівського комітету:
«За відкриття методу радиоиммунологического дослідження пептидних гормонів».
Ялоу і Соломон Берсон виявилися здатні усунути виниклу перешкоду на пуги розвитку фізіології і зробили це найбільш несподіваний способом. До середини 1950-х років вони виявили, що в організмі людей, яким для лікування діабету або шизофренії вводили інсулін, виникали антитіла проти; даного гормону. Цей висновок суперечив переважали в той час концепція, згідно з якою такий малий фрагмент білка (51 амінокислотний залишок) не може володіти антигенну активність. Для прийняття науковим співтовариством нового; погляду треба було чимало часу. Були отримані й інші важливі дані. Так, антитіла утворювали розчинні комплекси з інсуліном, до молекули якого була приєднана радіоактивна мітка (ізотоп йоду). Додавання в суміш немічених (звичайного) інсуліну впливало на зв'язування міченого інсуліну з Антеламі. Іншими словами: відсоток міченого інсуліну, що зв'язується з антитілами, є функцією загальної концентрації інсуліну в розчині. Цей факт став відправною точкою для радиоиммунологического визначення інсуліну, а пізніше всіх інших пептидних гормонів в крові і інших рідинах і тканинах тіла.
У серії блискучих, визнаних тепер класичними, статей 1956-1960 років Ялоу і Берсон докладно описали свій радіоімунологічний метод (англ. Radioimmunolodical assay - RAI) визначення пептидів [3]. Це було захоплюючим уяву з'єднанням імунології, ізотопних методів, математики та фізики. RAI настільки чутливий, що дозволяє визначати інсулін в концентрації 10-20 пг / мл, а АКТГ - менше 1 пг / мл
Глава 12. 1980 Бару Бенацерраф (1920), Жан Досс (1916) і Джорд Д. Снелл (1903)
Формулювання нобелівського комітету: «за відкриття методу радиоиммунологического дослідження пептидних гормонів».
Снелл вивчав на мишах можливість пересіву пухлин і встановив, що переносимість пухлин детермінована присутністю на поверхні клітин особливих білково-вуглеводних комплексів, які Снелл назвав антигенами тканинної сумісності, або Н-антигенами. Правила переносимості пухлин, які вивів Снелл, виявилися застосовні і до нормальної тканини, такий як шкіра. При пересадках тканин клітини трансплантата, що несуть на своїй поверхні чужий для організму набір антигенів, входять в контакт з клітинами імунної системи організму-господаря. Ті виробляють захисну реакцію і відкидають чужу тканину.
У 1946 році Снелл виявив, що Н-антиген ідентичний антигену, описаного Горер. Об'єднавши свої зусилля, Снелл і Горер почали серію досліджень на мишах чистих ліній. (Чистої лінією, або просто лінією, називається потомство, отримане в результаті багаторазових близькоспоріднених схрещувань і стало генетично однорідним, як монозиготних близнюки.)
Після тривалих експериментів, результати яких одного разу були знищені пожежею в лабораторії, Снеллена вдалося довести, що формування Н-антигенів детерміновано генами (Снелл назвав Н-генами), які перебувають в межах однієї області в одній хромосомі. Ця область отримала назву гладкого комплексу гістосумісності (англ. Major histocompatibility complex - MHC), МНС було виявлено у всіх досліджених класів хребетних - у риб, рептилій, птахів і ссавців, В межах МНС миші було встановлено існування приблизно 80 різних генів. Участь МНС в регуляції важливих імунологічних реакцій дозволило Снеллена назвати гени МНС «супергеній». Він засумнівався в тому, що справжнє їх призначення - чинити опір пересадки тканин, оскільки трансплантація - ситуація штучна, в природі майже не зустрічається. Виникало питання: навіщо природа створила механізм захисту від пересадок?
Між 1930 і 1950 роками імунологічні закономірності трансплантацій встановлювалися в дослідах на мишах і нічого не було відомо про відповідну систему в організмі людини. Експериментальні пересадки тканин тут неможливі. Вихід знайшов Доссе, який знайшов величезне значення лейкоцитів (білих клітин крові) для реакції відторгнення. Спочатку Доссе вивчав аутоімунні хвороби, в тому числі він досліджував пацієнтів, які перенесли багаторазові переливання крові. У 1954 році Доссе виявив, що кров таких пацієнтів містить антитіла проти донорських лейкоцитів. Ці антитіла агглютініровалісь (склеювали) лейкоцити більшості інших людей, але не свої власні. Підтвердження цьому Доссе отримав, досліджуючи антитіла в крові жінок, які народили кількох дітей. В кінці 1950-х років він ідентифікував перший антиген (білок) гістосумісності людини. Незабаром були описані і інші подібні антигени. За місцем своєї локалізації (на мембранах білих клітин крові) вони були названі людськими лейкоцитарних антигенами (англ. Human leukocyte antigens - HLA). У 1965 році Доссе показав, що вони детерміновані єдиною системою генів, локалізованих на одній хромосомі [4]. Їх назвали HLA-генами. Так Доссе відкрив людський еквівалент МНС мишей. Незабаром було виявлено, що схожість систем МНС і HLA набагато більше, ніж спочатку передбачалося. Доссе показав, що в межах HLA-системи людини, як і в МНС мишей, є дві домінуючих області. Була висунута гіпотеза про існування двох тісно зчеплених локусів (А і В). Пізніше були відкриті локуси С і D. Всі вони розташовані в маленькій області хромосоми 6. Кожен з них може зустрічатися в декількох альтернативних формах. Так, ген А зустрічається принаймні в 15 варіантах, В - в 29, С - в 9 і D - в 12-ти. Індивід може мати два варіанти кожного з цих генів - по одному в кожній хромосомі 6-ї пари. Імовірність того, що дві людини, які не перебувають в кровній спорідненості один з одним, отримають однаковий набір HLA-генів, мала, так як число можливих комбінацій перевищує 100 млн. Монозиготні близнюки завжди мають однаковий набір HLA-генів.