Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости - Джейсон Фанг
опухоли достигают своих целей, вызывая мутации в нормальных генах, а с нестабильным генетическим материалом это сделать легче. Вторая способствующая характеристика – воспаление, вызывающее опухоли. Воспаление – это естественная реакция на травму или раздражение ткани. Обычно это защитная реакция организма, но в некоторых случаях она может способствовать прогрессу рака.
Окислительное фосфорилирование в митохондриях вырабатывает из одного и того же количества глюкозы в 18 раз больше энергии, чем гликолиз. Это такой эффективный процесс, что нормальные клетки при доступности кислорода почти всегда используют фосфорилирование. А вот раковые клетки, как ни странно, действуют иначе. Раковые клетки почти всегда используют менее эффективный гликолитический сигнальный путь, даже если кислорода достаточно[32]. Это не новое открытие – впервые данное явление описал еще в 1927 году Отто Варбург, один из величайших биохимиков в истории. Такое метаболическое перепрограммирование встречается в 80 % всех случаев рака; оно называется эффектом Варбурга.
Поскольку эффект Варбурга (аэробный гликолиз) менее энергоэффективен, раковой опухоли требуется намного больше глюкозы, чтобы поддерживать метаболизм. Чтобы компенсировать этот недостаток, раковые клетки экспрессируют на своей поверхности намного больше глюкозных транспортеров GLUT1. Это ускоряет перемещение глюкозы из крови в клетку. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) эксплуатирует эту жадность раковых клеток до глюкозы. В организм вводится глюкоза, помеченная с помощью радиации, и клеткам дается время, чтобы впитать ее. А потом томография показывает те области, которые усваивают глюкозу быстрее всего. Такие «горячие точки» – свидетельство опухолевой активности.
Это очень интригующий парадокс. Раковая опухоль быстро растет и, соответственно, требует больше энергии – почему она тогда целенаправленно выбирает менее эффективный путь выработки энергии? Как говорится, «все страньше и страньше»[33], и эту занимательную аномалию нужно объяснить, потому что, именно пытаясь объяснить и осмыслить парадоксы, мы продвигаем науку и создаем новые парадигмы понимания.
Особенность № 8. Избегание иммунного разрушения
Иммунная система активно ищет и уничтожает раковые клетки. Например, естественные киллеры (NK-клетки) здоровой иммунной системы постоянно патрулируют кровь в поисках незваных гостей – бактерий, вирусов, раковых клеток. Именно поэтому у пациентов с нарушениями иммунной системы – например ВИЧ-инфицированных или принимающих иммунодепрессанты (скажем, после трансплантации органов) – вероятность развития рака намного выше.
Чтобы выжить, раковые клетки должны каким-то образом прятаться от иммунной системы, созданной для того, чтобы их убивать. Пока опухоль растет внутри ткани, эта ткань может служить для нее укрытием – иммунной клетке нелегко попасть внутрь. Но вот когда рак начинает распространяться по крови, он сталкивается с враждебными иммунными клетками непосредственно.
Определение рака
Восемь вышеперечисленных особенностей представляют собой общее мнение лучших ученых; характерные признаки помогают определить, с раком мы имеем дело или нет. Чтобы объединить множество видов рака в одно заболевание, приходится, конечно, отбросить немало мелких деталей, но зато большая картина становится видна яснее. Например, эти восемь отличительных особенностей можно еще упростить, получив в результате четыре.
Новообразование можно считать раком, если оно:
• Растет – поддерживает пролиферативные сигналы (1), избегает супрессоров роста (2), сопротивляется клеточной смерти (3) и вызывает ангиогенез (5);
• Бессмертно – достигает репликационного бессмертия (4);
• Передвигается – активирует инвазию и метастазирование (6) и избегает иммунного разрушения (8); и
• Использует эффект Варбурга – дерегулирует клеточную энергетику (7).
Чтобы получить эти четыре особенности, клетка должна пройти десятки или даже сотни генетических мутаций. Определение особенностей – это, конечно, хорошее начало, но простое описание не говорит нам ничего о том, почему (причины) или как (механика) развивается рак.
Многие считают, что мы не знаем, что вызывает рак, но на самом деле мы знаем об этом уже немало.
Парадигма рака 1.0
4 канцерогены
Что вызывает рак? Вот это – вопрос на миллион, а то и миллиард долларов. Большинство людей, включая многих профессиональных медиков, ответят, что рак вызывается генетическими мутациями. На сайте клиники Майо, например, так напрямую и говорится: «Рак вызывают изменения (мутации) в ДНК внутри клеток»[34]. Это не совсем верно. За исключением редких случаев, генетические мутации – это механизм, а не причина болезни. Клетка, в которой развивается много генетических мутаций, становится раковой. Да, именно так начинается рак. Но почему в клетке развиваются эти мутации? Вот в чем вопрос. Например, что вызывает рак легких? Ответив, что рак легких вызывается курением, вы будете более правы, чем сказав, что он вызван генетическими мутациями в клетках А, Б и В.
Факторы, которые вызывают развитие рака, называются канцерогенами, и они уже известны не одно столетие. В 1761 году лондонский врач, ботаник и медицинский писатель Джон Хилл впервые описал внешний фактор, вызывающий рак: один из типов бездымного табака[35]. Впервые курить табак начали американские индейцы. Европейцы занесли в Новый Свет оспу, а в обмен увезли в Старый Свет табак – и я даже не могу в точности сказать, что именно убило больше народу. К 1614 году в Европе уже шла бойкая торговля табаком: в одном только Лондоне было примерно 7 тыс. табачных лавок. Курение табака тогда считалось антисанитарией и уделом неотесанных
