199703_odkrycie_obrony_przeciw.pdf

NAGRODY NOBLA 1996

Zastosowania nadciek¸ego helu 3 ogra-

niczaj si« jak na razie tylko do badaÄ

podstawowych; wykorzystywany jest on

na przyk¸ad do modelowania teorii ko-

smogonicznych. Wiry wyst«pujce w

nadciek¸ym helu 3 s¸uý z kolei do sy-

mulacji strun kosmicznych, hipotetycz-

nych tworw, ktre by moýe powsta-

wa¸y w stygncym Wszechæwiecie, krt-

ko po Wielkim Wybuchu, i ktre mog¸y

stanowi zalýki galaktyk.

Badania helu 3 mog si« rwnieý

przyczyni do zrozumienia zjawiska

nadprzewodnictwa wysokotemperatu-

rowego, ktrego natura nie zosta¸a jesz-

cze wyjaæniona.

Z Scientific American

SUPERFLUID HELIUM 3, N. David Mermin i Da-

vid M. Lee, Scientific American , grudzieÄ 1976.

THE 3 HE SUPERFLUIDS , Olli V. Lounasmaa i Geo-

rge Pickett, Scientific American , czerwiec 1990.

polu immunologii ma Ð wydaje

si« Ð tak podstawowe znacze-

nie jak restrykcja MHC, konieczna do

zrozumienia sposobu walki organizmu

z infekcj. Godne uwagi, ýe Peter C. Do-

herty i Rolf M. Zinkernagel wpadli na

ten pomys¸, prbujc rozwiza stosun-

kowo wski problem weterynaryjny;

niespodziewany wynik przynis¸ im te-

raz Nagrod« Nobla za rok 1996 w dzie-

dzinie medycyny.

Przez wi«ksz cz«æ mijajcego wieku

immunolodzy powszechnie zak¸adali, ýe

bakterie i wirusy same z siebie wystar-

czaj do uruchomienia mechanizmw

obronnych uk¸adu odpornoæciowego.

Przeciwcia¸a rozpoznaj i atakuj napast-

nikw bezpoærednio, dlatego wydawa-

¸o si« prawdopodobne, ýe

limfocyty T i inne bia¸e

krwinki dzia¸aj podob-

nie. Jednakýe po przy-

j«ciu takiego za¸oýe-

nia wiele problemw

wciý pozostawa¸o nie

rozwizanych.

Jednym z nich by¸

sposb, w jaki uk¸ad

odpornoæciowy odrý-

nia zdrowe komrki od

zainfekowanych, we-

wntrz ktrych Ð jak si« wydawa¸o Ð wi-

rusy by¸y bezpiecznie ukryte przed roz-

poznaniem przez uk¸ad odpornoæciowy.

Druga tajemnica dotyczy¸a rýnorod-

noæci odpowiedzi immunologicznych.

W roku 1960 na przyk¸ad Hugh O.

McDevitt z Harvard University poka-

za¸, ýe si¸a odpowiedzi zwierz«cia jest

skorelowana z wyst«powaniem u nie-

go genw dla pewnych bia¸ek, tzw. bia-

¸ek g¸wnego uk¸adu zgodnoæci tkan-

kowej (MHC Ð major histocompatibility

complex). Znana by¸a rola tych bia¸ek

w transplantacji narzdw Ð jeýeli daw-

ca i biorca przeszczepu nie maj zgod-

nego profilu MHC, przeszczep jest od-

rzucany Ð ale ich naturalna funkcja

pozostawa¸a nie wyjaæniona. Poznanie

sposobu, w jaki bia¸ka MHC i inne czyn-

niki bior udzia¸ w ataku uk¸adu od-

pornoæciowego, by¸o bezspornie zagad-

nieniem o istotnym znaczeniu.

We wczesnych latach siedemdziesi-

tych Doherty i Zinkernagel, znalaz¸szy

si« przypadkiem razem w John Curtin

School of Medical Research w Australian

National University, zaj«li si« daleko

mniej istotnym problemem. Mieli nadzie-

j« dowiedzie si«, dlaczego myszy labo-

ratoryjne gin po zakaýeniu wirusem lim-

focytarnego zapalenia opon mzgowych,

skoro nie zabija on komrek, do ktrych

wnika. Uczeni przypuszczali, ýe to limfo-

cyty T, atakujc zakaýone tkanki mzgu

i rdzenia kr«gowego, wywo¸uj stan za-

palny koÄczcy si« æmierci.

Doherty i Zinkernagel sprawdzili t«

hipotez«, izolujc limfocyty T z p¸ynu

mzgowo-rdzeniowego myszy chorych

na zapalenie opon i dodajc je do ho-

dowli komrek pobranych od zdrowych

myszy, a zakaýonych

pniej wirusem. Zgo-

dnie z przypuszcze-

niami limfocyty T za-

bi¸y zainfekowane

komrki.

Znajc jednak wcze-

æniejsze odkrycia McDe-

vitta i inne badania, Doher-

ty i Zinkernagel zdecydo-

wali si« powtrzy ekspe-

ryment, uýywajc myszy

rýnych szczepw. Zaob-

serwowali niespodziewan zaleýnoæ:

limfocyty T jednego szczepu myszy nie

zabija¸y zakaýonych komrek innego

szczepu, jeæli nie mia¸y co najmniej jedne-

go identycznego bia¸ka MHC. Badacze

wysun«li hipotez« o podwjnym sygna-

le, w myæl ktrej limfocyty T nie mog

zainicjowa odpowiedzi immunologicz-

nej, jeýeli nie s wystawione na peptydy

antygenowe (fragmenty bia¸ka) pocho-

dzcego z wirusa czy bakterii oraz jed-

noczeænie na odpowiednie bia¸ka zgod-

noæci tkankowej.

Odkrycie to sta¸o si« fundamentem zro-

zumienia wielu szczeg¸w immunolo-

gicznego systemu regulacyjnego. Pniej-

sze prace pokaza¸y, ýe wyst«pujce na

powierzchni komrki czsteczki MHC

utrzymuj i prezentuj peptydy anty-

genowe; peptydy takie wpasowuj si«

w szczelin« na szczycie czsteczki MHC,

podobnie jak parwka w hot-dogu.

Czsteczki MHC klasy I prezentuj pep-

tydy pochodzce z w¸asnych bia¸ek ko-

mrki, dzi«ki temu ãoznakowujÓ ko-

mrki chore czy w inny sposb nie-

prawid¸owe. Czsteczki MHC klasy II,

obecne tylko na pewnych typach kom-

rek, prezentuj peptydy pochodzce ze

strawionych resztek innych komrek. S

one szczeglnie waýne, gdy limfocyty

T szukaj æladw pasoýytw zewntrz-

komrkowych.

Limfocyty T maj receptory pasujce

do kompleksu MHC-peptyd. Komrka

T pozostaje nieaktywna do momentu,

kiedy jej receptor dopasuje si« do spe-

cyficznej kombinacji MHC-peptyd. Sta-

nowi to wyjaænienie efektu podwjnego

sygna¸u obserwowanego przez Doher-

tyÕego i Zinkernagla.

CYTOTOKSYCZNY

LIMFOCYT T

RECEPTOR

DLA ANTYGENU

CZYNNIKI

CYTOTOKSYCZNE

ZABIJAJ

ZAINFEKOWAN

KOMîRK¢

PEPTYD

CZSTECZKA

MHC KLASY I

ZAKAûONA KOMîRKA

KOMPLEKS bia¸ka g¸wnego uk¸adu zgod-

noæci tkankowej (MHC) i peptydu wiruso-

wego na powierzchni komrki pozwala lim-

focytowi T rozpozna, czy komrka jest

zakaýona. Receptor dla antygenu obecny na

limfocycie T musi pasowa do obu struktur,

bia¸ka MHC i peptydu.

10 å WIAT N AUKI Marzec 1997

BIAüKO MHC (seledynowy)

prezentuje peptyd antygenowy

(czerwony) .

FIZJOLOGIA/MEDYCYNA

ODKRYCIE OBRONY

PRZECIW WIRUSOM

PETER C. DOHERTY

St. Jude ChildrenÕs Research Hospital,

Memphis (Tennessee)

ROLF M. ZINKERNAGEL

Uniwersytet w Zurychu

N iewiele z ostatnich odkry na

NAGRODY NOBLA 1996

Obecnie immunolodzy wiedz, ýe ak-

tywnoæ limfocytu T zaleýy ponadto od

innych czsteczek wspomagajcych, kt-

rych obecnoæ lub brak na powierzchni

komrki ãsprawdzanejÓ pod wzgl«dem

infekcji moýe pniej modulowa odpo-

wied immunologiczn. Niemniej kom-

pleks MHC-peptyd nadal zajmuje naj-

waýniejsze miejsce w mechanizmach im-

munologicznych i w¸aænie za sw rol«

w jego odkryciu Doherty i Zinkernagel

zostali teraz uhonorowani Noblem.

Ze åwiata Nauki

JAK UKüAD ODPORNOåCIOWY ROZPOZNAJE INTRU-

ZA . Charles A. Janeway, Jr.; åwiat Nauki , li-

stopad 1993, s. 40.

JAK KOMîRKI PRZETWARZAJ ANTYGENY . Victor

H. Engelhard, åwiat Nauki , padziernik

1994, s. 50.

tywnoæci rynkw ekonomiæci

zawsze zak¸adaj pe¸n i sy-

metryczn informacj«. Za¸oýenie to ozna-

cza, ýe kaýda strona biorca udzia¸ w

transakcji zna wszystkie istotne fakty do-

tyczce dbr b«dcych jej przedmiotem

oraz wartoæ, jak te dobra przedstawia-

j dla kupujcych i sprzedajcych. W rze-

czywistym æwiecie z tak symetryczn

informacj nie mamy oczywiæcie do czy-

nienia prawie nigdy. Nagrod« Nobla w

dziedzinie ekonomii w 1996 roku otrzy-

mali William Vickrey i James A. Mir-

rlees za wk¸ad w zbliýenie wspomnia-

nych analiz do rzeczywistoæci i skonstru-

owanie mechanizmw umoýliwiajcych

przezwyci«ýenie asymetrii informacji.

Rozwaýmy przetarg z ofertami kupna

w zalakowanych kopertach, podczas kt-

rego ýaden z uczestnikw nie wie, ile go-

towi s zap¸aci za obiekt przetargu po-

zostali. Z otrzymanych ofert nie dowiemy

si« wiele o tych wartoæciach (zwanych

waluacjami), poniewaý oferenci mog

szuka okazji i zbija cen«. Moýna si« spo-

dziewa, ýe zwyci«zca przetargu zap¸aci

ostatecznie za duýo (gdy przedmiot prze-

targu jest dla niego wart znacznie wi«cej

niý dla innych) albo za ma¸o (gdy wszy-

scy oferuj niskie ceny). W kaýdym przy-

padku wynik jest nieefektywny ekono-

micznie, poniewaý p¸acona cena nie

odzwierciedla rzeczywistej wartoæci.

Na pocztku lat szeædziesitych Vic-

krey rozwiza¸ ten problem, wymyæla-

jc mechanizm znany pod nazw ãau-

kcji drugiej cenyÓ. Potencjalni kupcy

sk¸adaj oferty kupna w zamkni«tych ko-

pertach; przetarg wygrywa ten, kto za-

oferowa¸ najwi«cej, ale p¸aci tylko cen«

zaproponowan w drugiej co do wyso-

koæci ofercie. Przy tych regu¸ach gry kaý-

dy ma motywacj« do zaoferowania ce-

ny rwnej swojej waluacji, czyli

najwyýszej ceny, jak jest gotw zap¸a-

ci: oferujc mniej, moýe narazi si« na

wypadni«cie z gry, a oferujc wi«cej, ry-

zykuje, ýe cena w drugiej ofercie teý b«-

dzie wyýsza od tej, jak sam da¸by za

przedmiot przetargu. Celnoæ pomys¸u

Vickreya polega na tym, ýe wynalezio-

ny przez niego mechanizm rynkowy po-

woduje, iý w interesie uczestnikw leýy

ujawnienie informacji, ktre na zwyk¸ej

aukcji pozosta¸yby ich tajemnic.

Wczeæniej Vickrey przyglda¸ si« tak-

ýe podobnym asymetriom informacyj-

nym powstajcym w zwizku z podat-

kami. Jak zauwaýy¸ w latach czter-

dziestych, paÄstwo, nie wiedzc, czy lu-

dzie gotowi s ci«ýko pracowa dla zaro-

bienia dodatkowego dolara, nie moýe

przewidzie, jaka stopa podatku docho-

dowego spowoduje obniýenie produk-

tu krajowego Ð czy to przez zniech«ce-

nie ludzi do pracy, czy przez zmuszenie

ich do d¸uýszej pracy dla zaspokojenia

podstawowych potrzeb w sytuacji, gdy

normalnie woleliby odpoczywa. Vic-

krey zmaga¸ si« ze znalezieniem opty-

malnej struktury podatkowej i poczyni¸

pewne post«py, ale nie potrafi¸ przezwy-

ci«ýy czysto matematycznych trudno-

æci zwizanych z tym zagadnieniem.

Jego wysi¸ki zainspirowa¸y jednak

Mirrleesa, ktremu w 1971 roku uda¸o

si« uproæci matematyczn stron« tego

problemu. Metoda analityczna Mirrleesa,

ktra okaza¸a si« stosowalna w wielu rý-

nych sytuacjach, pokazuje, ýe na og¸ naj-

lepszym sposobem radzenia sobie z asy-

metriami informacyjnymi jest stworze-

nie bodcw do ujawniania (bezpoæred-

nio lub poærednio) posiadanych infor-

macji. W kontekæcie podatkw oznacza

to, ýe paÄstwo powinno tak ustali ich

skal«, by obywatelom op¸aca¸o si« ujaw-

ni prawdziwe preferencje co do swej

produktywnoæci, zamiast zmusza ich

do nak¸adu pracy wi«kszego (lub mniej-

szego), niý by chcieli. Z przyczyn prak-

tycznych i politycznych nikt jeszcze nie

prbowa¸ zastosowa metody podatko-

wej Mirrleesa w ýyciu.

Nowe metody stosowano teý w wielu

innych dziedzinach ekonomii. Na przy-

k¸ad w latach siedemdziesitych Mir-

rlees stworzy¸ sformalizowan teori« sys-

temu op¸acania menedýerw precyzuj-

c, jakie gratyfikacje powinni otrzymy-

wa w dobrym roku, a o ile (co stosuje

si« rzadziej) naleýy obniýa im pensje

w z¸ym roku. Vickrey zajmowa¸ si« usta-

laniem cen dbr publicznych, takich jak

drogi i transport zbiorowy. By¸ on jed-

nym z pierwszych pomys¸odawcw sys-

temu op¸at drogowych ustalanych na

podstawie aktualnego zat¸oczenia, uza-

leýniajcego op¸at« za wjazd na autostra-

d« od liczby pojazdw, ktre juý si« na

niej znajduj. Takie op¸aty proponowa-

no w kilku krajach, a takýe w takich sta-

nach USA jak Kalifornia, w ktrych trud-

no si« obejæ bez samochodu; dzi«ki

nowym technikom p¸atnoæci cyfrowych

juý wkrtce moýliwe b«dzie ich wprowa-

dzenie. Aý do swej æmierci na atak serca

w trzy dni po og¸oszeniu ubieg¸orocz-

nych Nagrd Nobla Vickrey pracowa¸

w Nowym Jorku Ð mieæcie, w ktrym

podstawowymi ærodkami transportu s

autobusy, metro i chodniki.

J. Rennie, P. Wallich i Ph. Yam

PRZETARG jest przyk¸adem niekorzystne-

go wp¸ywu niepe¸nej i niesymetrycznej wie-

dzy na efektywnoæ. Podczas konwencjonal-

nego przetargu uczestnicy sk¸adaj oferty zbyt

niskie lub zbyt wysokie, gdyý nie znaj wa-

luacji innych; na aukcji ãdrugiej cenyÓ ujaw-

nianie w¸asnych waluacji staje si« op¸acalne.

å WIAT N AUKI Marzec 1997 11

EKONOMIA

ABY PRAWDOMîWNOå

BYüA OPüACALNA

WILLIAM VICKREY

Columbia University

JAMES A. MIRRLEES

University of Cambridge

W tradycyjnych analizach efek-

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: