Несмотря на то, что во время второй мировой войны фундаментальные научные исследования практически не проводили, именно тогда была доказана роль лимфоцитов в иммунологических процессах. Сразу после окончания войны начался новый этап развития иммунологии, на котором доминировало неинфекционное клеточное направление. Работы в области инфекционной иммунологии (в тот период они практически полностью сводились к вакцинологии) продолжались, но были оттеснены на периферию науки, поскольку основывались исключительно на принципах «классической иммунологии» предшествующего периода. Тогда иммунологические процессы особенно четко разделили на специфические (в современной терминологии — адаптивный иммунитет) и неспецифические (таковыми считались проявления врожденного иммунитета); последние не вызывали интереса в рамках «новой иммунологии». Довольно активно проводили исследования в области гуморального иммунитета; достаточно сказать, что именно в этот период антитела не только были выделены, но и достаточно полно охарактеризованы с химической точки зрения в качестве особых белков — иммуноглобулинов в работах Р. Портера (R. Porter) и Дж. Эдельмана (G. Edelman)]. Однако основные успехи нового витка развития иммунологии были связаны не с ними.
Иммунология в течение 4 послевоенных десятилетий была основана прежде всего на изучении роли лимфоцитов в иммунитете. П. Медавар (P. Medawar) в исследованиях, начатых еще во время войны, доказал иммунологическую природу отторжения аллотрансплантатов и вместе с другими исследователями показал, что главный фактор трансплантационного иммунитета — не антитела, а лимфоциты, способные перенести эту форму иммунитета интактным реципиентам (E. Mitchison). Одновременно с этим генетики обнаружили гены, которые кодируют молекулы, определяющие тканевую несовместимость. Главные из этих генов образуют комплекс, названный главным комплексом гистосовместимости — MHC (от Major histocompatibility complex). В контексте этих исследований сформировалось очень важное противопоставление «свое—чужое».
Эти экспериментальные факты, а также революционные достижения в области биологии (точнее, возникшей тогда молекулярной биологии) вступили в противоречие с «инструктивными» теориями синтеза антител, возникшими в 30-е годы. Суть этих теорий сводилась к тому, что уникальная структура антител и их способность специфически связывать антиген обусловлена влиянием антигена на химическую структуру белка-антитела или на его конформацию (по современной терминологии — фолдинг). Такие представления противоречили аксиомам молекулярной биологии и были отвергнуты. Взамен было предложено несколько вариантов селекционных теорий, возрождавших представления П. Эрлиха (теория боковых цепей) о стимуляции антигеном синтеза предсуществующих комплементарных ему рецепторов. Наиболее полно отражала воззрения тех лет (а по принципиальным позициям — и сегодняшнего дня) селекционно-клональная теория Ф.М. Бернета (F.M. Burnet, 1957), особенно в совместной редакции Ф.М. Бернета и Дж. Ледерберга (J. Lederberg).
Суть селекционно-клональной теории сводится к следующему. В организме спонтанно возникают клоны лимфоцитов, несущих на своей поверхности рецепторы, специфичные ко всем возможным антигенам (точнее их участкам — эпитопам). При этом 1 клон распознает 1 эпитоп. Характер реакции лимфоцитов на распознаваемый их рецепторами антиген зависит от степени зрелости: недостаточно зрелые лимфоциты погибают, а зрелые пролиферируют и дифференцируются в антителообразующие и другие эффекторные клетки. Поэтому клоны, распознающие антигены, представленные в данном организме, погибают и остаются только клоны, распознающие чужеродные антигены.
В процессе экспериментальной разработки этой проблемы П. Медавар и его сотрудники открыли явление иммунологической толерантности, т.е. «терпимости» к чужеродным субстанциям, если они вводилось до завершения созревания иммунной системы. Тем самым было показано, что дискриминация «своего» и «чужого» не задана генетически, а формируется в онтогенезе.
В 60-е годы ХХ века был достигнут значительный прогресс в анализе гетерогенности лимфоцитов. Открытие иммунологической роли тимуса [Дж. Миллер (J.F.A.P. Miller), 1961)] позволило разделить лимфоциты на две популяции — тимусзависимые (Т) и зависимые от бурсы — органа, в котором развиваются эти клетки у птиц (В). Было показано, что при образовании антител В- и Т-клетки кооперируют, причем В-клетки служат предшественниками антителопродуцентов, а Т-клетки — их «помощниками» (Т-хелпе- ры). В то же время Т-клетки могут выступать в качестве самостоятельных исполнителей иммунологических функций (например, при отторжении трансплантата или защите от вирусов) в качестве цитотоксических Т-лимфо- цитов (Т-киллеров). В начале 70-х годов возникло учение о Т-супрессорах — клетках, подавляющих иммунный ответ, в частности на аутоантигены. Тогда же была открыта еще одна разновидность лимфоцитов — естественные киллеры (NK-клетки) — аналоги цитотоксических Т-лимфоцитов в системе врожденного иммунитета.
Очередные вопросы касались природы антигенспецифических рецепторов В- и Т-клеток и механизмов распознавания ими антигенов. Ответы на эти вопросы в отношении В-лимфоцитов были найдены быстро. На поверхности В-клеток обнаружили мембранные иммуноглобулины—антитела, определявшие специфичность клонов В-клеток (что подтвердило одно из положений теории Бернета). Торжеством идей Ф.М. Бернета стало создание гибридомной технологии, позволившей получать моноклональные антитела [Дж. Кохлер (G. Koehler), К. Мильштейн (C. Milstein), 1975]. Обеспечив слияние антителообразующих клеток с опухолевыми (т.е. придав антителопродуцентам способность к неограниченной пролиферации), удалось разделить популяцию на клоны и выделить их гомогенные продукты — моноклональные антитела. Биотехнологическая важность этого достижения (возможность получать гомогенные антитела заданной специфичности в неограниченном количестве) даже превзошла его теоретическую значимость. Фактически это определило переход иммунологии на новый уровень, произошедший примерно десять лет спустя. В конце 1970-х годов была в принципе раскрыта природа разнообразия антигенраспознающей способности антител — С. Тонегава (S. Tonegava) открыл и расшифровал процесс реаранжировки (перестройки) вариабельных генов В-лимфоцитов; позже было показано, что на той же основе формируется разнообразие V-генов Т-лимфоцитов.
Установление природы антигенраспознающего рецептора Т-клеток и закономерностей распознавания антигенов этими лимфоцитами было другой важнейшей проблемой иммунологических исследований в 70-е годы. Главный прорыв в этой области связан с работами Р. Цинкернагеля (R. Zinkernagel) и П. Догерти (P. Dogherti), установивших, что Т-клетки распознают не свободный антиген, а его фрагмент, встроенный в состав молекул MHC. Природа Т-клеточного рецептора (TCR) была установлена только в начале 80-х годов. Оказалось, что TCR — не иммуноглобулины, но родственные им молекулы двух разных типов.
В 80-е годы сформировалось учение о цитокинах, однако оно было основано на данных, полученных в предшествующие десятилетия. Были расшифрованы основные процессы, происходящие в тимусе, связанные с диф- ференцировкой и селекцией Т-лимфоцитов. В начале 80-х годов произошло событие, оказавшее большое влияние на иммунологию: было описано новое заболевание, иммунодефицит вирусной природы — синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), — которое сразу приобрело высокую социальную значимость. Это способствовало росту финансирования исследований в области иммунологии и повышению их методического уровня, что затронуло как фундаментальную науку, так и прикладные клинико-иммунологические исследования. В этот период начинается распространение базовых методов современной иммунологии — иммуноферментного анализа, а затем — проточной цитометрии.

Этот период развития иммунологии, показавший важность клеточных основ адаптивного иммунитета и фактически игнорировавший факторы врожденного иммунитета, завершился во второй половине 80-х годов ХХ века, когда в иммунологию стали интенсивно внедрять методы и принципы молекулярной иммунологии. Конец этого периода ознаменовался своеобразным кризисом, показавшим, что не все экспериментальные данные предшествовавшего периода выдерживают испытание новыми научными подходами: так, применение методов клеточного и молекулярногенетического клонирования показало, что разновидность Т-лимфоцитов — Т-супрессоры, как таковые, супрессорами не являются.