Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости - Джейсон Фанг
Видообразование
Иммунная система считает раковые клетки новым инвазивным видом. Мы постоянно контактируем с микроскопическими чужеродными организмами, так что смертоносные клетки иммунной системы должны уметь очень точно отличать «собственные» клетки от «несобственных». Мы хотим убивать чужаков-захватчиков, а не вести дружественный огонь по своим же клеткам. Подобно вирусам, бактериям и грибкам, раковые клетки распознаются естественными киллерами как «несобственные» и помечаются для убийства.
Рак, может быть, первоначально и развивается из обычных здоровых клеток, но вот с точки зрения иммунной системы он превращается в чужеродный вид. В природе видообразование (появление нового вида) – не самое редкое явление. Собаки, может быть, и произошли от волков, но волками не являются. Клетки рака груди, может быть, и произошли от здоровых клеток молочной железы, но они не являются клетками молочной железы. Раковые клетки отличаются от своих «родительских» клеток во многих отношениях – в частности, меньшей специализированностью и дедифференциацией.
Рак можно считать инвазивным видом по нескольким причинам: он отбирает энергию и ресурсы для себя, не делясь ими со всем организмом; он распространяется и защищает себя за счет организма-носителя; он адаптируется для выживания во враждебной среде человеческого тела[209]. Кроме того, раковые клетки эволюционируют во времени и пространстве, следуя эволюционному пути, отдельному от организма в целом. Нормальные клетки молочной железы остаются одинаковыми в течение десятилетий. А вот раковая опухоль в груди содержит многочисленные субпопуляции генетических вариантов, которые со временем меняются.
Такое поведение помогает раку адаптироваться к меняющейся среде, чтобы выжить. Когда мы пытаемся отравить его химиотерапией или сжечь радиотерапией, рак вырабатывает в себе резистентность – точно так же, как бактерии вырабатывают сопротивляемость к антибиотикам. Рак изначально происходит от здоровых клеток, но постепенно начинает достаточно сильно от них отличаться, чтобы организм посчитал его «чужаком». Но что изначально вызывает рак?
Что вызывает рак?
В функционирующем обществе отдельные люди сотрудничают ради взаимной выгоды. Когда правительство не способно выполнять свои обязанности и закон и порядок разрушаются, людям приходится делать все возможное, чтобы выжить и защитить семью. В нормальные времена они ни за что бы не решились заниматься вандализмом, грабежом или разбоем, но вот при анархии такое происходит сплошь и рядом. Отчаянные времена требуют отчаянных мер. Рано или поздно появляется какой-нибудь полевой командир, источником власти которого становится жестокость. Рак – это как раз такой полевой командир.
При раке нормальный «закон и порядок» многоклеточного организма разрушаются. Отдельные клетки выживают, но вот никаких правил сотрудничества нет. Чтобы выжить, клеткам приходится возвращаться к старой программе выживания. Одноклеточное ядро, самая фундаментальная часть клетки, рожденная сотни миллионов лет назад, – это идеальный «выживальщик». Клетка меняет свое поведение, используя древние инструменты, гарантирующие ей выживание. Ограничители старой одноклеточной программы больше не действуют.
Возвращаются модели поведения, характерные для одноклеточного организма: рост, бессмертие, передвижение, гликолиз. После этого преображение клетки в древнего предка, одноклеточный организм, который мы называем раком, заканчивается.
Рак могут вызвать практически любые повреждения клеток и ДНК, нанесенные, скажем, химическими веществами, радиацией или вирусами, но для этого требуются очень специфические условия. Наносимые повреждения должны быть:
• хроническими и
• сублетальными
Чтобы клетка стала раковой, повреждения не должны быть слишком сильными или слишком слабыми. Сильнейшая травма просто убивает все клетки, не оставляя раку никаких шансов на развитие. У мертвецов не бывает рака. Если город полностью уничтожить ядерной бомбой, там никто не выживет, чтобы конкурировать за ресурсы. Все просто будут мертвы. С другой стороны, слишком слабые повреждения просто восстанавливаются с помощью обычных механизмов репарации ДНК. Иммунная система убивает изредка появляющиеся раковые клетки, и все возвращается к норме. Канцерогенез находится между двумя этими состояниями – словно человек, который опоздал на поезд. На один он уже не попал, а другого ждать слишком долго. В этой «серой зоне» между жизнью и смертью поврежденные клетки пытаются выживать, но нормальные структуры, обеспечивающие сотрудничество, больше не функционируют. В этой борьбе за существование рождается рак.
Второй ключевой атрибут канцерогенов – их хронический характер. Одна-единственная большая доза радиации намного менее канцерогенна, чем хроническое слабое облучение. Радиоактивные осадки после атомных бомб, сброшенных на Японию, вызвали намного меньше заболеваний раком, чем изначально опасались. Одна-единственная большая доза сигаретного дыма намного менее канцерогенна, чем постоянное курение сигарет. Вирус гепатита A, который сильно повреждает печень, но делает это один раз, намного реже вызывает рак печени, чем хронические слабые повреждения, вызываемые гепатитами B и C. Хроническое заражение H. pylori канцерогенно, а вот одна-единственная перенесенная тяжелая желудочная инфекция – нет.
Хронические сублетальные повреждения активируют механизмы клеточной репарации, стимулируя обновление и деление клеток. Единственная большая разница между заживлением раны и раком состоит в том, что после того как рана заживет, рост клеток останавливается, а вот при раке – нет. Это поразительное сходство даже заставило некоторых ученых сравнивать рак с «раной, которая не может зажить»[210]. При заживлении ран некоторые атрибуты клеток, например склонность к росту и бессмертие, очень полезны. Генные мутации в онкогенах и генах-супрессорах опухолей, в том числе myc, PTEN и src, которые делают возможными усиленный рост и репликацию (бессмертие), очень полезны при заживлении хронических ран и поэтому постепенно накапливаются. Это может привести к появлению предраковых образований, например полипов в кишечнике или дисплазии, наблюдающейся при раке шейки матки. Хронические сублетальные повреждения дают клеткам и время, и достаточное давление отбора, которые необходимы для ракового преобразования.
