К его удивлению, краски сделали гораздо больше. Некоторые красители притягивались только к определенным клеткам или частям клеток и оставляли нетронутыми другие элементы, аккуратно выделяя целые структуры на общем фоне, словно гирлянды на рождественской елке. Эрлих использовал свои навыки для создания популярных методов окрашивания различных микробов и клеток, в конце концов открыв способ визуализации микробов туберкулеза лучше, чем это сделал сам Кох.

Он стал одержим главной идеей, лежащей в основе экспериментов по окрашиванию. Красители были разборчивы, они искали конкретное соответствие, прежде чем цеплялись к молекулам, словно подбирая ключи к замкам. Если биологический мир наполнен столь точными взаимосвязями, подумал он, можно ли экстраполировать это для объяснения механики иммунитета? Это была грандиозная идея. Эрлих придумал теорию, объясняющую, почему кровь была таким особенным соком в экспериментах Беринга. Он ввел термин «антикорпер», или «антитело», и объяснял, что антитела – это белки крови, которые вырабатываются клетками. Они могут быть нацелены на определенные микробы, токсины или другие чужеродные вещества благодаря подобранному к тому или иному замку ключу. Весь секрет заключался в микроскопическом засове, который позволял антителам связываться с этими веществами и обезвреживать их, не давая выжить в организме. В представлении Эрлиха антитела были разветвленными, со множеством «рецепторов», или мест для связывания с чужеродными молекулами. Технологические ограничения того времени не позволяли визуализировать эти взаимодействия. Однако воображение помогло Эрлиху проиллюстрировать свои идеи яркими рисунками, которые убедили целое поколение ученых в том, что действительно можно «увидеть» Y-образную молекулу антитела в действии. Он сравнивал рецепторы антител с клейкими отростками росянки, рисуя иллюстрации на всем, что подвернется под руку: на дверях и стенах своего кабинета, на манжете своего собеседника и даже на праздничной скатерти [8] .

Открытие антител склонило чашу весов в пользу гуморальной теории иммунитета, направив иммунологию от блуждающих клеток Мечникова в сторону химии, взаимодействия между молекулами – мельчайшими компонентами, составляющими клетки. Эрлих ввел строгую количественную оценку в исследования иммунитета, проведя клинические испытания дифтерийного токсина и антидифтерийных антител с целью стандартизации доз, используемых в лечении. Его работа показала, что антитело – это не просто абстрактный образ: это реальный объект, который можно измерить и которым можно манипулировать в пробирке. Для большинства иммунологов это сделало антитела предпочтительнее неуловимого фагоцита. Внезапно ученые, молодые и пожилые, начали усердно работать над исследованиями антител. В 1890-х годах регулярно появлялись сообщения об открытии новых антител против различных микроорганизмов, и Эрлих, как представитель гуморальной теории иммунитета, казалось, выигрывал давнюю войну.

Мечникову не давала покоя судьба его макрофагов, пожирающих чужеродные молекулы клеток, которые, несмотря на все его усилия обеспечить им надежное место в иммунологии, уходили в забвение. В 1896 году, комментируя эпическую борьбу между научными школами Мечникова и Эрлиха, знаменитый хирург Джозеф Листер заметил: «Если и была когда-либо романтическая глава в патологии, то это, несомненно, та, которая связана с теорией иммунитета». Сам Мечников был романтической фигурой сродни персонажу Достоевского, чувствительному, пессимистичному и склонному к депрессии. Возможно, в нем нашел свое отражение грандиозный пессимизм, который развивался в XIX веке главным образом из-за страха перед постоянными болезнями и смертью. Перед ними человечество оказывалось по большей части бессильно.

Как бы то ни было, в 1908 году Стокгольмский комитет присудил Мечникову и Эрлиху Нобелевскую премию по физиологии и медицине, которую они должны были разделить «в знак признания их заслуг в области иммунитета». Нежелание Нобелевского комитета окончательно встать на сторону одного из двух лагерей было весьма благоразумным решением, ставшим предвестником грандиозных событий последующих лет. Отчасти этот шаг был связан с возрождением интереса к макрофагам после того, как британский микробиолог Алмрот Райт, опираясь на клеточную и гуморальную теории иммунитета, показал, что определенные белки крови, называемые опсонинами, связываются с чужеродными веществами и облегчают их поглощение макрофагам. (Теория Райта была настолько популярна, что нашла отражение в пьесе его близкого друга Джорджа Бернарда Шоу «Врач перед дилеммой».)

Впервые описанные Мечниковым и Эрлихом основные элементы иммунной системы и ее воспалительной реакции не утратили своей актуальности и сегодня. Теперь нам известно, что иммунная система делится на две основные ветви: врожденную и адаптивную. Воспалительная реакция может быть связана с одной из ветвей или с обеими. Врожденная иммунная система [9] – это наша первая линия обороны от инородных угроз. Прежде всего в дело вступают различные физические и химические барьеры, в том числе многослойные кожные покровы и отверстия тела, раскрывающиеся в виде полых трубок. Это покрытые липкой защитной жидкостью дыхательные пути, кишечник и половые органы. Врожденная иммунная система также включает волосы на нашем теле, бровях, в носу и даже ресницы на веках. Она защищает организм с помощью телесных выделений, таких как слизь, желчь и кислота, а также слюна, пот и слезы. Защитная система объединяет самые древние иммунные механизмы, которые достались нам от предков, и именно она является главной движущей силой острой воспалительной реакции.

Острое воспаление быстро появляется и проходит, как правило, в течение нескольких дней, давая отпор незваным гостям и сводя к минимуму повреждения здоровых тканей. Различные фагоциты, включая нейтрофилы и макрофаги, устремляются к поврежденным тканям, поглощая микробы или погибшие клетки и любые инородные тела. Другие типы лейкоцитов, такие как базофилы и эозинофилы, также могут вступить в бой. Как правило, острое воспаление сопровождается четырьмя основными признаками, отмеченными еще Цельсом, – покраснением, повышением температуры, отеком и болью. В поврежденных тканях кровеносные сосуды расширяются, и усилившийся в результате кровоток вызывает покраснение и жар. Стенки воспаленных сосудов становятся более пористыми, благодаря чему воспалительные клетки, белки и жидкости свободно просачиваются в ткани, вызывая отек и оказывая болезненное давление на нервные окончания. Эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды, повреждаются. Активируется система свертывания крови, которая делает кровь более липкой за счет привлечения к месту повреждения дополнительных тромбоцитов – крошечных бесцветных частиц, собирающихся в комочки, и других специальных веществ.

Адаптивная иммунная система, которая включает защитные механизмы, существующие только у позвоночных, является более сложной и реагирует не так быстро, зато более целенаправленно. Ключевыми игроками здесь являются лейкоциты – маленькие округлые белые кровяные тельца, которые можно разделить на В-клетки и Т-клетки. [10] На поверхности В-клеток имеются антитела, способные связываться со специфическими антигенами – молекулами, провоцирующими иммунный ответ. Антигены могут присутствовать на всех видах чужеродного материала, включая микробы, токсины, частицы пищи, ткани других людей (например, пересаженные органы) и даже раковые клетки. Т-клетки принимают различные формы, в том числе так называемые Т-хелперы, которые помогают активировать другие иммунные клетки, и Т-киллеры, сосредоточенные на уничтожении патогенов.