6) Un tentativo non riuscito della nuova immunologia

Di fronte all'immenso groviglio dei fenomeni immunitari, inestricabili per il meccanicismo riduzionistico della "nuova immunologia", Jerne* propose, in analogia col sistema nervoso, di considerare il sistema immunitario come rete di interazioni multicellulari, formulando però uno schema eccessivamente macchinoso che non prenderemo in considerazione, limitandoci a considerare alcune sue idee rilevanti. Questa proposta fu presentata in uno scritto pubblicato nel 1974 con il titolo "Verso una teoria del sistema immunitario come rete di interazioni".

Secondo Jerne, gli anni Settanta erano ancora caratterizzati dalla teoria selettiva cellulare, anche se prevedeva che, nel periodo 1970-1990, le teorie immunologiche sarebbero state di tipo multicellulare: i tentativi di affrontare le interazioni fra i linfociti B e T rappresentavano, infatti, la fase iniziale del nuovo corso dell'Immunologia. "Anche se la ricerca continuerà a occuparsi di meccanismi di funzionamento ai livelli subcellulare e intercellulare, penso -scriveva Jerne- che una crescente attenzione sarà rivolta all'analisi strutturale dell'intero sistema immunitario".

A mio avviso, egli era consapevole del fatto che l'analisi riduzionistica dei più minuti meccanismi era meno valida dell'analisi dell'intero sistema immunitario; ma la sua soluzione, fondata sulla "rete di interazioni", non ruppe affatto con il riduzionismo, anzi lo rafforzò nel senso della ricerca minuta delle singole interazioni. La situazione era complicata anche dalle contraddizioni createsi dalla compresenza di due diverse teorie immunologiche antitetiche: quella "selettiva" e quella "istruttiva". Come conciliare la programmazione "istruttiva" delle cellule con le loro mutazioni "selettive"?

Jerne era consapevole di questa contraddizione, come si può vedere in questo passo: "Il sistema di riferimento concettuale elaborato nel periodo 1950-1970 contiene una proposizione fondamentale, che è una delle poche leggi generali del sistema immunitario. Essa dice che una cellula produce un solo tipo di anticorpo. Questa legge può essere formulata più precisamente. Per esempio, dicendo che il sistema immunitario comprende una popolazione di linfociti sensibile all'antigene, ognuno dei quali è già programmato (!) per la sintesi di molecole anticorpali dotate di una specificità unica (!) e, sottoposto a stimolazione, esso trasmetterà all'intera progenie cellulare, cioè al suo clone, quella stessa comptetenza singolare".

Se questa è la teoria istruttiva, di fatto, però, egli osservava che esistono eccezioni alla regola "istruttiva". La più importante delle quali è che "le singole cellule di un clone possono cambiare per mutazione la loro competenza ereditata". Insomma, la principale deviazione dalla regola metteva in evidenza una diversificazione attribuibile a mutazione casuali; e ciò poteva essere interpretato solo dalla teoria della selezione naturale in contrasto con la teoria istruttiva del programma.

Invece di concepire una specificità assoluta e programmata tra singoli linfociti, cloni e antigeni, occorre pensare dialetticamente l'identità nella differenza, se vogliamo trovare la soluzione. L'enorme varietà dei linfociti mentre, da un lato,  smentisce la specificità programmata, dall'altro, favorisce l'idea della maggiore o minore affinità tra cellule provenienti dallo stesso clone, a seconda delle successive generazioni. Si potrebbe, allora, affermare la tendenza a reagire più o meno efficacemente nei confronti dello stesso antigene, approssimativamente omologo. La cosiddetta specificità, allora, non sarebbe altro che una casuale, approssimativa, corrispondenza a un antigene da parte di cellule provenienti dallo stesso clone, tra le quali alcune, come eccezioni statistiche, rispondono meglio di altre.

Se, ad esempio, chiamassimo popolazione un gran numero di cellule provenienti da un medesimo clone, avremmo vari gradi di parentela o affinità, a seconda delle successive generazioni. Così, la differenza tra l'ultima generazione e la prima dovrebbe essere notevole. Di conseguenza, anche la produzione di anticorpi da parte di queste generazioni cellulari dovrebbe dare come risultato una consistente varietà. Il risultato complessivo favorirebbe casualmente alcune cellule particolarmente efficaci nella eliminazione dell'antigene: insomma, nel complesso, queste cellule rappresentano l'eccezione statistica resa possibile dai grandi numeri prodotti rapidamente dalla clonazione cellulare. Ebbene, questa è la soluzione che propongo per il sistema immunitario, soluzione ancora una volta permessa dalla dialettica caso-necessità.

Dice Jerne che un'importante scoperta venne dallo studio della struttura primaria delle catene polipeptidiche, che fornì la base struttuale "per una variabilità potenzialmente enorme della specificità anticorpale". Ma è proprio questa enorme variabilità degli anticorpi che avrebbe dovuto togliere di mezzo il concetto di specificità, favorendo l'idea che ogni anticorpo, solo casualmente diverso dagli altri, finisce nel fondo comune che permette la risposta immunitaria: così, fra tanti anticorpi diversi, prodotti da tante cellule differenti che circolano nei vari distretti dell'organismo, il caso assicura ogni volta l'anticorpo giusto nel momento giusto per la risposta immunologica singolarmente necessaria.

Ora, senza entrare nei dettagli della teoria di Jerne, che sono puramente congetturali, si può, comunque, sostenere, che per lui, il sistema immunitario si trova in uno stato di equilibrio dinamico o in uno stato stazionario e, in generale, "il numero delle situazioni negative, ovvero soppressive, appare superiore a quello delle situazioni positive o stimolanti". E' questo un riconoscimento del dispendio che, però, non si concilia affatto con la teoria del programma e dell'istruzione.

Ma Jerne fà di più. Vede, come conseguenza della teoria della selezione clonale, l'analogia tra i cloni linfocitari e i cloni batterici: "mi si lasci dire che la teoria della selezione clonale ha considerato i linfociti sensibili all'antigene come cellule indipendenti su cui opera la selezione, in maniera analoga a come vengono selezionati dei cloni batterici particolari in una popolazione". Troviamo qui, sotto forma di una intuizione "eretica" (non a caso egli è costretto a scrivere: "mi si lasci dire"), quello che deve essere considerato fondamentale dal punto di vista teorico: la somiglianza biologica tra batteri e linfociti.

In sostanza, il complesso dei linfociti dovrebbe funzionare come funzionano le diverse popolazioni batteriche in un terreno di cultura limitato, dove la sopravvivenza rappresenta l'eccezione statistica dei sopravvissuti a un grande dispendio. Se consideriamo la struttura genetica dei linfociti, ci rendiamo conto del significato essenziale della somiglianza tra linfociti e batteri: si tratta in entrambi i casi di cellule "preeucariotiche". Soltanto che, nel caso dei linfociti, la condizione di "preeucariote" deriva da un processo di trasformazione involutivo a partire da cellule staminali eucariotiche.

Questo fatto, apparentemente strano e paradossale, è attribuibile ai normali processi della selezione naturale in tutte le direzioni, che, soltanto nei tempi lunghi, realizzano una probabilità-frequenza molto bassa a partire da un'ampia base di eventi casuali concatenati. Del resto, senza questo apparente paradosso della selezione naturale, non avrebbero potuto avere origine i verterbrati, per i quali questo tipo di cellule involute può garantire una difesa immunitaria da microrganismi patogeni, nei confronti dei quali la più evoluta cellula eucariotica sarebbe stata del tutto impotente.

Per concludere, possiamo osservare che, pur non avendo respinto il meccanicismo riduzionistico e, pur non avendo potuto scoprire la soluzione per il sistema immunitario, Jerne ha, comunque, avuto il raro merito d'aver compreso che la natura non imita l'uomo: non agisce per un scopo e non inventa metodi per ottenere la massima resa con il minimo spreco.

Nel 1973, in un suo articolo intitolato "Il sistema immunitario", pubblicato su "Science", Jerne affermò: "la natura si differenzia dalla tecnologia nel modo di affrontare un certo problema: per esempio non si preoccupa dello spreco (piuttosto che aumentare la probabilità che uno spermatozoo incontri una cellula uovo, la natura trova più semplice produrre milioni di spermatozoi). Invece di ideare molecole di anticorpi che si contrappongano al virus del vaiolo e ad altri agenti nocivi, trova più semplice produrre milioni di diverse molecole di anticorpi, alcune delle quali possono assolvere a questo compito".

Insomma, Jerne aveva compreso il dispendio che sottende i processi della vita. Significativo è l'esempio che segue: immaginate -egli dice- un'industria che, per garantire guanti per tutte le mani, ipotizzate per assurdo con dita di lunghezza molto variabile, ne produca molti di più di quelli che saranno acquistati. Per la produzione umana sarebbe un'assurdità, ma "Questo è il modo secondo cui alcuni di noi pensano che anche il sistema immunitario risolva il problema del riconoscimento". Con questa soluzione, di fatto, si toglie al "riconoscimento" qualsiasi carattere istruttivo-informazionale, riducendolo a questione puramente statistica. E' soltanto l'enorme numero di linfociti, tutti tra loro diversi, che permette la risposta immunitaria. Questa è la funzione (non voluta) dei grandi numeri in natura: garantire la cieca necessità con processi biologici dispendiosi.


* Niels Kaj Jerne (1911-1994) Immunologo danese, il primo a dimostrare l'interazione anticorpi-antigeni.

                                                                         
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Rileggendo il Capitolo XIV del mio Terzo volume inedito, "La dialettica caso-necessità in biologia" (1993-2002), capitolo riguardante il pensiero immunologico, ho ritenuto che fosse ancora valido e che fosse arrivato il momento di pubblicarlo in 10 post, quanti sono i suoi paragrafi.