Афина Актипис - Клетка-предатель. Откуда взялся рак и почему его так трудно вылечить

КЛЕТКИ — ВЕСЬ НАШ ОРГАНИЗМ — ОБРАБАТЫВАЮТ ОГРОМНОЕ КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ, ЧТОБЫ УБЕРЕЧЬ НАС ОТ РАКА.

Не только мозг анализирует данные, чтобы помочь нам выживать и размножаться. Этим занимается каждая клетка нашего тела, без остановки контролируя себя и своих соседей, чтобы не допускать недобросовестного поведения и поддерживать порядок в построенном на сотрудничестве многоклеточном сообществе.

Людям остается только завидовать масштабам такого взаимодействия. Конечно, наша цивилизация тоже построена на сотрудничестве — без совместной работы в больших группах технический прогресс был бы попросту невозможен. И тем не менее все, чего нам удалось добиться, меркнет на фоне достижений биоинженерии и информационных технологий клеток, которые они демонстрируют ежеминутно на протяжении всей нашей жизни, поддерживая сложнейшее многоклеточное сотрудничество, необходимое для нашего существования. Клетки выстраивают (и постоянно перестраивают) организм путем пролиферации, экспрессии генов и производства белков, из которых состоит как наша физическая инфраструктура — клетки и внеклеточный матрикс между ними, так и информационная, обеспечивающая жизнедеятельность.

Можно сказать, что клетки обладают своего рода коллективным интеллектом. Подобно колонии муравьев, регулирующей свою температуру или сбор ресурсов путем взаимодействия между отдельными особями, в то время как ни один из них не понимает целей, преследуемых колонией, клетки нашего тела регулируют его температуру и пищевое поведение, не зная о том, какие цели стоят перед всем организмом. Коллективный разум позволяет клеткам добиваться сотрудничества умопомрачительных масштабов. Он лежит и в основе системы обнаружения недобросовестных клеток, и именно ему мы обязаны своим существованием с момента зачатия и на протяжении всей нашей жизни.

Мы с раком рождаемся. Мы с раком умираем. Мы с раком живем. Рак является неотъемлемой частью нашей жизни, от утробы до гроба. Даже если нас в конечном счете и убивает другая болезнь, на смертном одре мы практически наверняка оказываемся с микроскопическими раковыми опухолями. Причем многие из нас проживают с раком долгую и счастливую жизнь, даже не догадываясь обо всех присутствующих внутри образованиях.

ТЕ НЕМНОГИЕ СЧАСТЛИВЧИКИ, КОТОРЫХ ОПУХОЛИ ОБОШЛИ СТОРОНОЙ, ВСЕ РАВНО ЯВЛЯЮТСЯ НОСИТЕЛЯМИ РАКОВЫХ МУТАЦИЙ И ПРЕДРАКОВЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ.

Взгляните на кожу на тыльной стороне вашей ладони. Что вы видите? Насколько равномерно она окрашена? Покрыта ли веснушками? Если вы достаточно взрослый, чтобы читать эти строки, то на тыльной стороне вашей ладони наверняка имеются предраковые мутации. Любые веснушки, родинки, бородавки и даже шрамы несут в себе какие-нибудь предраковые мутации (например, мутации в гене-супрессоре рака TP53). Многие клетки с предраковыми мутациями толком даже не выделяются на фоне остальной кожи. При исследовании здоровой кожи, подверженной воздействию солнца (анализировались образцы кожи век, взятые у четырех разных людей), ученые обнаружили, что в этих здоровых на первый взгляд клетках было от двух до шести мутаций на миллион оснований — похожая мутационная нагрузка была обнаружена у многих видов рака. Более четверти «нормальных» на вид клеток в этом исследовании несли в себе мутации, способные приводить к развитию рака. И тем не менее все эти клетки продолжали нормально себя вести, добросовестно выполняя функции эпидермиса (внешнего слоя кожи). Единственное, что делало клетки похожими на раковые, — наличие мутаций и то, что их популяция увеличивалась в размере. В ходе другого исследования нормальной кожи, подверженной воздействию солнца (были изучены образцы кожи с предплечий семи человек), было обнаружено множество мутаций гена TP53 — по оценкам ученых, ежегодно такие мутации появлялись примерно у 0,24 % всех подверженных воздействию солнечных лучей клеток. Это означает, что не хватит пальцев обеих рук, чтобы посчитать, сколько у вас появляется мутаций гена TP53 за те несколько секунд, что вы идете от машины до входа в дом.

Как мы уже видели в предыдущей главе, за подавление рака порой приходится расплачиваться, например, преждевременным старением. Это одна из причин, по которым организм в ходе эволюции не научился полностью подавлять развитие рака. На самом деле наша восприимчивость к раку связана со многими функциями, которые позволяют выживать, процветать и размножаться: репродуктивной функции, заживлением ран, а также противодействием инфекциям. Это дает возможность некоторым мутациям зародышевой линии, способствующей наследуемому риску развития рака (таким как мутации BRCA) сохраняться в человеческих популяциях, несмотря на вред для здоровья и сокращение продолжительности жизни.

В этой главе я рассмотрю, как на протяжении жизни наша восприимчивость к раку меняется в результате пересечения эволюции на уровне всего организма и эволюции на клеточном уровне. Естественный отбор на уровне организмов не привел к полному устранению восприимчивости к раку из-за различных ограничивающих факторов, а также компромиссов, на которые приходится идти ради сохранения других черт. В дополнение к этому, пока мы развиваемся, внутри нас происходит естественный отбор клеток, который меняет нас и нашу восприимчивость к раку. Даже пока мы еще находимся в материнской утробе, клетки организма конкурируют между собой и эволюционируют, что вносит свой вклад в восприимчивость к детским формам рака. И хотя способность организма подавлять конкуренцию и эволюцию клеток внутри нас по мере приближения жизни к концу ослабевает, она не пропадает полностью.

Котлован Хаоса и Болото Безвременья

Представьте, что собираетесь пройти по натянутому канату. Под вами слева огромный котлован хаоса — раскаленное месиво, которое, если упадете, тут же превратит вас в бесконтрольно разрастающуюся массу. Справа от вас ледяное стоячее болото, готовое парализовать и поглотить заживо, как только вы в него плюхнетесь. Осознаете вы это или нет, но вы уже успешно перешли по этому натянутому канату на другую сторону. Этого требовало ваше внутриутробное развитие, от зиготы до полноценного организма, состоящего из триллионов отдельных клеток.

Если развивающийся эмбрион на канате начнет слишком сильно клонить влево — то есть клетки получат слишком много свободы, — он свалится в котлован хаоса и превратится в бесформенную массу беспорядочно делящихся клеток. Если его потянет вправо — клетки развивающегося эмбриона будут подвержены чрезмерному контролю, — он упадет в болото безвременья. Если клетки в процессе внутриутробного развития будут лишены возможности делиться и перемещаться, организм так и останется крошечным комочком без нервной, репродуктивной и других систем.