Рак. Часть 1.
За последние десять лет мы изучили данные по онкологии, которые выявили, что рак, как и сердечно-сосудистое заболевание, является хронической болезнью, связанной с образом жизни. Совершенно очевидно, что рак — это генетическое заболевание, связанное с генетическими изменениями, которые мы называем мутацией.
Специалисты уверенны, что направленная терапия является панацеей будущего. Шаг первый — это бросить курить; шаг второй – предотвратить хронические инфекции. Курение даёт 30% раковых больных, плохое питание и ожирение дают 35%. В сумме это составляет 65% раковых больных, а мы боимся загрязнения, которое дает лишь 2%.
Причиной рака считается деградировавшая клетка, которая, не подчиняясь организму, начинает стихийно делиться. В процессе деления она образует опухоль, состоящую из миллиарда клеток. Кровеносные сосуды питают опухоль, которая растет, нанося ущерб здоровым клеткам.
Канцерогенные клетки отщепляются от опухоли, чтобы поразить другие участки организма. Вскоре опухолевые клетки заполняют весь организм и рак вступает в свои права. Со временем все жизненно необходимые органы перестают функционировать и наступает смерть. Таким образом, крошечная клетка губит организм носителя, которому она должна бы служить.
Но каким образом здоровая клетка превращается в канцерогенную? Довольно долгое время считалось, что рак наступает в результате клеточных изменений, то есть рак является заболеванием генетическим. Однако он редко бывает наследственным. На самом деле, всего лишь 10% больных заболевают раком в результате наследственной предрасположенности к этой болезни.
В подавляющем большинстве случаев, генетические изменения происходят в течении всей жизни. Эти изменения могут быть вызваны:
- курением;
- солнцем;
- токсичными элементами окружающей среды и свободными радикалами, чья повышенная активность редко отличается от обычной клеточной активности.
В соответствии с классической теорией, все эти мутагенные факторы влияют на компоненты ДНК. Мутации происходят хаотично. Иногда мутация затрагивает чувствительный ген, изменения которого и приводят к раку.
Единичное изменение очень редко заканчивается раком. Даже, если происходит некая единичная мутация, то ее принято считать раковым этапом, за которым уже следуют другие изменения. Итак, предраковая клетка может претерпеть мутацию, однако вторичная и третичная мутация, необходимая для того, чтобы клетка стала раковой, случается крайне редко. Поэтому иногда требуется несколько лет для того, чтобы заметить развитие первичной мутации.
Весьма любопытен вопрос о времени, проходящем между первичной мутацией клетки и развитие рака в организме человека. Считается, что большая часть видов рака развивается в течении десятилетий. Мутации происходят чрезвычайно медленно и их развитие очень затруднено. Человеческий организм умеет хорошо защищаться. Так, к примеру, ученые считают, что рак толстого кишечника проявляется в 60 лет, но начинает развиваться в возрасте 15-17 лет.
Классическая теория, предполагавшая, что к раку приводят многочисленные мутации клеток на техногенном уровне, просуществовала довольно долгое время. Однако, за последние 10 лет стремительно выросло число сторонников другой теории. Она утверждает, что рак по сути является результатом мутаций и ошибок происходящем в генетическом материале в процессе деления какой-либо клетки.
Процесс деления клеток в организме не прекращается. Ежедневно производятся миллиарды новых клеток. В ходе многочисленных процессов деления в некоторых из клеток начинаются мутации. По подсчетам в человеческом теле ежедневно вырабатывается около миллиона мутированных клеток, а рак у человека моноклонален, то есть он развивается из одной клетки.
Из миллиона мутированных клеток, только одна может развиться в раковую опухоль. Перед делением в ядре клетки происходит интенсивная активность. Генетический материал (хромосомы) должен себя скопировать. А это — очень сложный процесс, во время которого могут произойти мутации.
Число хромосом удваивается и они собираются в ядре клетке, но в дочерних клетках может оказаться разное количество хромосом. В этом случае появляется клетка с аномальным набором хромосом. Обычно после этого протекает процесс проверяющий качество клеток и запускающий смерть клеток.
Но что произойдет, если механизм уничтожения клеток не сработает? Клетка еще не стала канцерогенной, но она будет воспроизводить себя раз за разом, повторяя ошибки, и одна из таких аномальных клеток может адаптироваться и развиваться, пока не станет раковой.
Почему исследователи считают рак — заболеванием клеточного деления? Чаще всего раку бывают подвержены органы с наиболее активным процессом деления: грудь, кожа, кровь и кишечник. Как будто бы чем чаще клетки делятся, тем выше риск повышения рака.
Еще один признак, нужно всего лишь взглянуть на хромосомы раковых клеток. Причиной рака являются мутации, но раковая клетка — это не только мутации. Когда мы анализируем хромосомы раковых клеток — то, что мы называем хромосомным комплексом, — то мы видим, что в ядре произошло подобие взрыва. Некоторых хромосом не хватает, а другие умножились в 2, а то и в 8 раз. Произошло общее отклонение количества хромосом в ядре от нормы. Это не просто мутация.
Чтобы изучить хромосомы, исследователи их фотографируют и выкладывают в определенном порядке. В здоровой клетке насчитывается 23 пары хромосом, которые расположены в определенном порядке.
Каротит раковой клетки выглядит по-другому. При каротите раковой клетки, взятой из яичника, каждая хромосома окрашена в разный цвет, чтобы облегчить ученым работу. Здесь наблюдается более семидесяти хромосом. У хромосомы 1 насчитывается 6 копий вместо 2-ух и окрашена в несколько разных цветов. Это — ненормально. При транслакации частицы одной хромосомы переместились в другую хромосому.
Разобраться со всем этим очень трудно. В этом и состоит работа ученых. Ведь среди тысяч подобных аномалий, лишь несколько отвечают за рак яичников.
Что касается лейкемии, или рака крови, то здесь ученым удалось найти виновника. К примеру, причиной одной из наиболее острых форм лейкемии стала хромосома с частицей 17, перешедшая в хромосому с частицей 15. Изучение хромосомных аномалий — это все расширяющаяся область исследования и она полна сюрпризов.
Итак, рак можно объяснить двумя способами:
- первый — изменение ДНК, вызванное мутагенными факторами;
- второй — ошибки в процессе клеточного деления.
В настоящий момент наука учитывает оба объяснения. Они позволяют нам лучше понять молекулярные изменения отвечающие за живучесть раковых клеток.
Во всех наших тканях имеются стволовые клетки. В последние годы мы довольно часто слышим о них. Они отвечают за регенерацию тканей. Когда с нами что-то происходит, то эти клетки регенерируют ткани. При чем это происходит с абсолютно любыми органами, будь то сердце или печень. Эти клетки их восстанавливают.
Ученые обратили внимание на то, что при некоторых видах рака, эти клетки служат резервуарами для мутаций. Стволовые клетки отвечают за сохранение и регенерации органов. Клетки живут довольно долгое время, отсюда — возможность для мутации хромосомных аномалий, которые накапливаются и в конце концов ведут к раку. Это привлекло внимание исследователей.
Более того, стволовые и раковые клетки чрезвычайно похожи. И те, и другие обладают возможностью к безграничному делению. Определенные гены, активные в раковых клетках, также активны и в стволовых клетках. От стволовой клетки к раковой — всего один крошечный шаг, что наталкивает на определенные мысли.
Единственная разница между раковыми и стволовыми клетками, находящимися в здоровых органах, состоит в том, что раковые клетки не могут создавать здоровую ткань. Они создают ткань, насыщенную стволовыми клетками. Опыты на мышах выявили четкую связь между стволовыми и раковыми клетками.
Опухоль можно рассматривать как неудавшееся подобие органа, как дефективный орган. Как и в других органах, клетки раковой опухоли не все одинаковы, лишь некоторые из них являются стволовыми клетками опухоли. Если пересадить животному опухоль, в которой нет многочисленных стволовых клеток, то заметим, что опухоль больше не разрастается, даже если изначально было пересажено довольно большую опухоль.
Несколько миллионов раковых клеток опухоли не образуют. Но если взять одну единственную клетку, которая является стволовой клеткой опухоли и пересадить ее животному, то опухоль начнет разрастаться, причем достаточно быстро.
