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

С учетом того, как часто женщины рожают и как часто у них в процессе беременности развивается рак, становится очевидно, что заражение плода раком от матери случается крайне редко (по оценке специалиста по биологии рака Мела Гривза, вероятность того, что больная раком беременная женщина передаст его плоду, составляет порядка одной пятисоттысячной). Некоторые из этих случаев были связаны с утратой молекул ГКГС на поверхности клеток — как мы уже видели на примере трансмиссивной раковой опухоли тасманского дьявола, без этих молекул клеткам гораздо проще остаться незамеченными иммунной системой.

Помимо передачи рака от матери плоду зафиксировано также немало случаев внутриутробной передачи лейкоза между монозиготными (однояйцевыми) близнецами. Такие случаи заражения связаны с тем, что иммунная система не «видит» вторгающиеся клетки, так как они ничем не отличаются от клеток самого организма — монозиготные близнецы генетически полностью идентичны.

ЕСЛИ ВЫ ПЕРЕЖИВАЕТЕ О ТОМ, ЧТО МОЖЕТЕ ЗАРАЗИТЬСЯ РАКОМ, ТО НЕ СТОИТ — ЭТИ СЛУЧАИ ЯВЛЯЮТСЯ ИСКЛЮЧЕНИЯМИ ИЗ ПРАВИЛ. ЗАРАЗНЫЙ РАК У ЧЕЛОВЕКА ВСТРЕЧАЕТСЯ КРАЙНЕ РЕДКО.

Тем не менее эти любопытные случаи помогают понять, почему заразный рак не является для нас проблемой. Передача рака от одного человека другому обычно связана с нарушением работы иммунной системы последнего, будь то в результате болезни, медикаментов или повреждения кожи.

Заразный рак не представляет проблемы для людей благодаря наличию особенно эффективных механизмов обнаружения и сдерживания чужеродных клеток. Учитывая нашу долгую эволюционную историю борьбы с потенциальными захватчиками извне — начиная с паразитизма зародышевой линии и стволовых клеток на заре многоклеточной жизни, — вполне вероятно, что некоторые из способов уничтожения рака, в особенности те, что затрагивают иммунную систему, отчасти эволюционировали как механизмы подавления трансмиссивного рака, призванные предотвращать, подавлять угрозы, связанные с ним, и реагировать на них. Возможно, в ходе своей эволюции многоклеточные формы жизни учились не только бороться с раком внутри организма, но и предотвращать колонизацию организма потенциально заразными клетками других индивидов.

Некоторые механизмы защиты от заразного рака не вызывают вопросов, однако до сих пор не ясно, обзавелась ли наша иммунная система в ходе эволюции отдельной функцией защиты от него в качестве адаптации, или же эта функция стала лишь побочным следствием других возможностей (таких, как защита от патогенов).

Возможно, иммунная система действительно развилась в том числе и для того, чтобы защитить нас от заразного рака. Например, высокий уровень разнообразия ГКГС, вероятно, помогает защищать позвоночных от трансмиссивных видов рака. Некоторые ученые, занимающиеся исследованием его форм, выдвинули предположение, что разнообразие ГКГС, лежащее в основе иммунной системы позвоночных, возможно, стало следствием давления отбора, создаваемого заразным раком. Хотя идея о том, что заразные формы рака могли сыграть свою роль в формировании нашей иммунной системы, все еще гипотеза, но нет никаких сомнений в том, что иммунная система действительно защищает нас от заразных видов рака.

Было выдвинуто еще одно интересное предположение, согласно которому одной из целей появления полового размножения в ходе эволюции стало снижение риска передачи рака между особями. Согласно одной из распространенных теорий, появление полового размножения в процессе эволюции связано с тем, что оно создает большое генетическое разнообразие, делающее потомство менее уязвимым к передаваемым инфекциям. Другими словами, генетические различия между потомством и родителями снижают вероятность его заражения бактериальными и вирусными инфекциями от родителей. Мы уже видели, как низкий уровень генетического разнообразия способствовал распространению трансмиссивных раковых опухолей в популяциях собак, тасманских дьяволов и даже двустворчатых моллюсков. Таким образом, согласно этой теории, половое размножение увеличивает генетическое разнообразие в популяции, тем самым снижая восприимчивость потомства к заразному раку. Если это действительно так, то имеется явная ирония в том, что трансмиссивные опухоли собак передаются именно через половой контакт.

Заразный рак был проблемой с самого зарождения многоклеточной жизни. Его появление было связано с тем, что уже самые первые многоклеточные организмы были подвержены вторжению отдельных клеток, которые паразитировали на них, используя их ресурсы и передаваясь дальше по популяции. В наши дни заразный рак продолжает проникать в многоклеточные тела и использовать их, чтобы облегчить свое размножение. Нам неизвестно, сколько именно видов за всю эволюционную историю жизни на нашей планете вымерло из-за заразных раковых заболеваний, однако у нас имеются данные, указывающие на то, что такое случалось даже в относительно недавнем прошлом. Ранее в этой главе я уже упоминала о том, что заразный рак стал одной из причин вымирания первых собак в Северной Америке. Если вымирание по этой причине действительно имело место в прошлом нашей планеты, то каким бы редким такое явление ни было, оно определенно представляло собой важный фактор отбора в истории многоклеточной жизни.

По словам Джоэла Брауна, раковые клетки очень похожи на бе́лок. Браун — эколог, а теперь еще и специалист по биологии рака. Он большой любитель белок и экологических аналогий. Раковым клеткам, подобно белкам, для выживания нужны ресурсы, и, подобно белкам, они сталкиваются с внешними угрозами. Все организмы вынуждены искать запасы и избегать угроз. От этого зависит их выживание и процветание.

Прямо как белкам, раковым клеткам приходится обеспечивать себя в тех условиях, в которых они находятся. Для этого им нужно добывать пищу, защищаться от угроз и быть быстрее (или хитрее) хищников, которые на них охотятся. Прямо как организмы, эволюционирующие в мире живой природы, раковые клетки, которым лучше удается справиться с этими задачами, чаще выживают и оставляют больше потомков в следующем поколении.

В предыдущих главах я уже объясняла, в чем польза того, чтобы рассматривать рак с позиции раковых клеток: так гораздо проще понять их слабые и сильные стороны, а также предсказать дальнейшую эволюцию и — что особенно важно — способы профилактики и лечения. Взглянуть глазами самого рака также будет полезно и на тот мир, в котором его клетки эволюционируют, — наш организм. С точки зрения раковых клеток он обеспечивает их сырьем, необходимым для пролиферации, однако также и угрожает им иммунной системой. Ткани, кровоток и даже сигнальные системы, используемые организмом для обмена информацией, могут быть задействованы раковыми клетками для увеличения собственной выживаемости и более быстрого деления. Органы человека подобны разным континентам, которые можно колонизировать, кровоток — системе рек, богатой пищевыми ресурсами, а клетки иммунной системы — хищникам, которых раковым клеткам приходится всячески избегать, чтобы выжить.