Сиддхартха Мукерджи - Царь всех болезней. Биография рака

Технически выражаясь, эти клетки бессмертны. Женщина, от которой они были взяты, умерла тридцать лет назад.

Вирхов обнаружил эту силу пролиферации — то есть размножения клеток — еще в 1858 году. Рассматривая под микроскопом образцы раковых тканей, он понял, что рак — это гиперплазия клеток, непомерное патологическое размножение. Он определил и описал эту главную аномалию, однако не сумел постичь ее причины. Вирхов считал, что неумеренное размножение клеток, ведущее к их разрастанию и озлокачествлению, вызывается воспалением, естественной реакцией организма на повреждение, проявляющейся в покраснении и распухании пораженного участка и в активации иммунных систем организма. Он был почти прав — хроническое воспаление, тлеющее в организме несколько десятилетий кряду, вызывает рак (например, хроническая вирусная инфекция гепатита вызывает рак печени), — но упустил главную причину. Воспаление заставляет клетки делиться в ответ на повреждение организма, и это спровоцированное деление вызвано внешним фактором, например, бактерией или вирусом. При раке же раковая клетка приобретает способность делиться автономно, подчиняясь лишь внутренним сигналам. Вирхов относил рак на счет нарушения внешней среды вокруг клетки. Он не понял, что истинное нарушение происходит внутри самой раковой клетки.

В двухстах милях к югу от берлинской лаборатории Вирхова Вальтер Флемминг, пражский биолог, пытался выяснить природу аномального клеточного деления — правда, выбрав в объекты не человеческие клетки, а икринки саламандр. Чтобы понять механизм клеточного деления, Флеммингу понадобилось визуализовать внутреннюю анатомию клетки. Для этого он в 1897 году красил делящиеся клетки саламандр анилином, красителем общего действия, используемым еще Эрлихом. При окрашивании в ядрах стали видны голубоватые нитчатые структуры, которые перед делением клетки сгущались и уплотнялись, становясь ярче и отчетливее. Флемминг назвал эти синеватые структуры хромосомами — «окрашенными тельцами». Он обнаружил, что клетки разных видов животных имеют строго определенное количество хромосом (у людей сорок шесть, у саламандр четырнадцать). Во время клеточного деления хромосомы удваивались и поровну распределялись между дочерними клетками, тем самым поддерживая свое число неизменным от поколения к поколению. Однако Флеммингу не удалось понять, какие именно функции выполняют в клетках эти загадочные «окрашенные тельца».

Нацель Флемминг свои объективы не на икринки саламандр, а на человеческие образцы, возможно, ему удалось бы сделать следующий концептуальный шаг в понимании аномальности раковых клеток. Этот логический ход совершил бывший ассистент Вирхова, Давид Пауль фон Ганземан. Исследуя под микроскопом раковые клетки, окрашенные анилином, фон Ганземан обратил внимание на то, что Флемминговы хромосомы в этих клетках ведут себя аномально — расщепленные, обтрепанные, распавшиеся на несколько частей, соединившиеся заново, утроенные и учетверенные.

Наблюдения фон Ганземана позволяли сделать важнейшие выводы. Большинство ученых продолжали искать в раковых клетках каких-то паразитов, да и теория Беннетта о спонтанном нагноении все еще завораживала умы патологов. Однако фон Ганземан предположил, что подлинная аномальность кроется именно в структуре внутренних телец раковых клеток — в хромосомах, а значит, и в самих раковых клетках.

Однако причина это — или же результат? Ракли изменил структуру хромосом, или же изменения структуры хромосом привели к возникновению рака? Фон Ганземан наблюдал корреляцию между хромосомными изменениями и раком, и ему требовался эксперимент, который позволил бы определить, где причина, а где следствие.

Недостающее экспериментальное звено явилось из лаборатории Теодора Бовери, еще одного бывшего ассистента Вирхова. Подобно Флеммингу, работавшему с икринками саламандр, Бовери предпочитал изучать простые клетки простых организмов, икринки морских ежей, которые он собирал на продуваемых ветрами пляжах близ Неаполя. Яйцеклетки у морских ежей, как и у большинства животных, строго моногамны: как только сперматозоид проникнет туда, яйцеклетка мгновенно ставит барьер, препятствующий проникновению всех прочих. После оплодотворения яйцеклетка делится, образуя сначала две, а потом четыре клетки — каждый раз удваивая хромосомы и аккуратно распределяя их между дочерними клетками. Чтобы понять механизм этого естественного разделения хромосом, Бовери изобрел в высшей степени неестественный эксперимент. Вместо того чтобы позволить яйцеклетке оплодотворяться только одним сперматозоидом, он при помощи химических препаратов удалил ее внешнюю оболочку и оплодотворил двумя сперматозоидами сразу.

Как обнаружил Бовери, множественное оплодотворение влекло за собой полнейший хромосомный хаос. В результате проникновения в яйцеклетку двух сперматозоидов клетка начинала делить хромосомы на три части — что совершенно невозможно сделать поровну. Яйцеклетка морского ежа, неспособная нормально распределить хромосомы по дочерним клеткам, приходила в полнейшее внутреннее расстройство. Отдельные клетки, которые получали правильную комбинацию из всех тридцати шести хромосом, развивались нормально. Клетки, получившие ущербную комбинацию, либо не могли закончить деления, либо вообще не пробовали делиться и умирали. Бовери сделал вывод: должно быть, хромосомы переносят какую-то информацию, жизненно важную для нормального развития и размножения клеток.

Это заключение позволило Бовери выдвинуть смелую, хотя, пожалуй, слегка притянутую за уши гипотезу касательно природы главной аномальности раковых клеток. Поскольку в раковых клетках наблюдались поразительные нарушения хромосом, Бовери предположил, что подобная хромосомная аномалия и является причиной характерного для рака патологического деления клеток.

Бовери поймал себя на том, что невольно возвращается к Галену, к старой теории, что все типы раков объединены одной и той же аномальностью — «единая причина карцином», как назвал эту теорию Бовери. Раки, писал он, вовсе не являются «неестественной группой разнородных заболеваний». Нет, за всеми ними стоит одно и то же общее свойство, единая аномалия, причиной которой служат аномальные хромосомы, а значит, это внутренняя аномалия, присущая любым раковым клеткам. Бовери не мог указать конкретно, в чем заключается природа этого глубокого внутреннего нарушения, однако именно оно, считал он, и является «единой причиной карцином» — все дело не в хаосе черной желчи, а в хаосе синих хромосом.

В 1914 году Бовери опубликовал свою хромосомную теорию рака в изящном научном памфлете под названием «Касательно природы злокачественных опухолей» — шедевре фактов, фантазии и вдохновенных догадок, сшивших в единую ткань морских ежей и злокачественность. Однако теория Бовери столкнулась с неожиданной проблемой, с противоречащим фактом, который никак не удавалось объяснить. В 1910 году, за четыре года до выхода памфлета Бовери, Пейтон Раус, сотрудник института Рокфеллера, продемонстрировал, что рак у кур возникает под воздействием вируса, получившего название вируса саркомы Рауса, или ВСР.