Биофизика познает рак

Акоев Инал Георгиевич

Повышение частоты злокачественных заболеваний связано с улучшением выявления рака, с увеличением средней продолжительности жизни людей и с увеличением контингента людей, имеющих контакт с различными потенциально канцерогенными факторами на работе и в окружающей среде.

Рак не есть болезнь только XX в. и только человека. Различными формами злокачественных опухолевых заболеваний практически болеют все виды многоклеточных организмов животного и растительного мира. Рак старше человека. Рак (остеосаркомы и другие формы) обнаружен и среди ископаемых остатков растений и животных, живших задолго до появления человека на Земле, например у динозавров. Следовательно, эволюционно-биологический подход к проблеме рака может оказаться очень полезным в изучении его загадок, в изучении этиологии (причин) и механизмов его развития.

О причинах возникновения рака и возможностях

его лечения среди неспециалистов бытует много легенд, далеких от реальной действительности. На самом деле имеется большое количество разнообразных опухолевых злокачественных заболеваний, которым тем не менее присущи некоторые общие черты. В случае несвоевременной диагностики и лечения действительно неотвратимо наступает смертельный исход. Однако нельзя к диагнозу рака относиться как к смертельному приговору. К настоящему времени накоплено много материалов, свидетельствующих о важности участия самого больного в определении исхода заболевания, о еще большей важности состояния организма в предшествующий период, когда человек был еще здоровым и не подозревал, что многое из его образа жизни, его привычек и поведения может привести к возникновению изменений в организме, способствующих развитию рака. Эти изменения накапливались в так называемый предпатологический период.

Большинство форм рака носит локальный характер, но оказывает пагубное влияние на весь организм. Наиболее генерализованной формой опухолевых заболеваний является лейкоз — рак крови, что связало с интегрирующей ролью системы крови. Лейкозным клеткам присущи те же основные отличия от нормальных клеток, что и клеткам других злокачественных опухолей, и те же причины их возникновения. По лейкозу имеются надежные статистические данные, особенно по лейкозам радиационной этиологии, и более изучены взаимоотношения опухоли и организма. Наконец, именно на примере лейкоза наиболее подробно исследован период предпатологических изменений, определяющих в реальных условиях вероятность злокачественного заболевания человека.

Поэтому в дальнейшем мы будем в основном излагать материал, относящийся к лейкозам, обобщая основные клинические сведения о лейкозах человека и подчеркивая определяющую роль нарушений взаимосвязи различных систем организма в предпатологический период, имеющих неспецифический по отношению к лейкозу характер, механизм их возникновения и пути предотвращения или устранения их.

По вопросам этиологии и возможным механизмам развития рака имеется большое число работ. В них обсуждается вопрос, почему может произойти малигнизация клеток у отдельных лиц, но нет ответа на другой — почему у абсолютного большинства людей, подвергающихся такому же воздействию канцерогенных факторов и условий, злокачественные заболевания не возникают. Кроме того, они не дают возможности понять всю последовательность событий, происходящих на уровнях молекулярно-клеточном и тканевом, на уровне физиологических систем организма, формирующих предраковые и предлейкозные состояния с последующим возможным переходом в рак и лейкоз.

Характерной особенностью последних лет стали серьезное обсуждение и поиск доказательств обратимости злокачественного процесса. Поднимается вопрос: является ли соматическая мутация, т. е. возникшее наследственное изменение, основным механизмом злокачественной трансформации? На факты, не совместимые с мутационной гипотезой, обращал внимание В. С. Шапот [1975]. Он писал: «Отсутствие в раковой клетке какого-либо специфического белка делает неправдоподобным предположение об участии мутировавших структурных генов в неопластическом превращении. Вся сложность проблемы состоит в том, что раковая клетка создается из нормальных элементов» (с. 237). Об этом писали и другие авторы.

Аналогичное положение и с хромосомными изменениями. В большинстве случаев не выявляется однозначной закономерной связи между хромосомной характеристикой опухоли или клеточной линии и ее морфологическими и физиологическими свойствами (Е. А. Погосьянц, А. Д. Захаров). Так называемая филадельфийская хромосома встречается не у всех больных лейкозом (даже при хроническом лимфолейкозе), но в то же время она может быть и в клетках, не подвергающихся малигнизации.

В последние годы удалось доказать возможность получения нормальных поколений клеток из некоторых опухолевых тканей. На основе анализа факта наличия у опухолевых клеток иммунных, обменных и ультраструктурных признаков, характерных для эмбриональных клеток, М. Г. Эренпрейс делает категорическое заключение о том, что ничего другого, кроме эмбрионизации, при канцерогенезе не происходит и какими-либо особыми

свойствами, кроме эмбриональных, опухолевые клетки не обладают. Эта крайняя точка зрения также отвергает основополагающую роль в первичных механизмах малигнизации мутаций, генных и хромосомных нарушений.

Как же быть тогда с гипотезой о вирусной природе происхождения злокачественных опухолей и лейкоза? Последние обзоры по этой проблеме (например, Н. П. Мазуренко) подтвердили реальность вирусной этиологии ряда злокачественных заболеваний у животных, но не у человека (кроме редко встречаемой в отдельных районах Африки лимфомы Беркита). Для человека рак — незаразная болезнь. Для него признаются ведущими факторами, по мнению Н. П. Мазуренко, процессы, происходящие в самом организме, и прежде всего связанные с его старением или с дисбалансом его систем в более молодом возрасте. У животных опухолевые процессы вирусного происхождения в эксперименте развиваются только при определенном гормональном статусе организма, при определенном повреждении и раздражении тканевой системы, в которую инокулируется вирус, или при искусственном изолировании группы клеток от влияния нормальной тканевой и организменной регуляции.

Не следует также забывать, что злокачественная трансформация определенного числа клеток еще не означает неизбежного развития злокачественного заболевания. При сохранении системы иммунологического надзора организм способен обезвреживать и уничтожать большое число клеток, приобретших черты иммунологической чужеродности.

Эпидемиология лейкоза и других необластозов

Эпидемиология изучает географию заболевания и вероятность ого связи с окружающей средой, традициями быта, питания и поведения. По официальным статистическим данным разных стран, на злокачественные опухолевые заболевания кроветворной системы (они объединяются общим термином «гемобластозы») приходится около 50 % всех случаев смерти в возрасте до 30 лет. Это связано с тем, что в отличие от ряда других опухолей многие формы гемобластозов встречаются и в детском и в юношеском возрасте. У человека гемобластозы встречаются у 10—12 % онкологических больных. С учетом потери трудоспособности гемобластозы занимают обычно третье место среди новообразований после рака желудка и легких. В течение многих десятилетий наблюдалось увеличение заболеваний гемобластозами в СССР и в Европе.

Однако в последнее десятилетие замедлился рост частоты заболеваний лейкозом. Для населения США это стало заметно примерно с 1965 г. Тем не менее в 1977 г. из пяти наиболее распространенных злокачественных заболеваний среди мужской части населения США в возрастных группах до 15 лет и 15—34 года больше всего погибло от лейкоза. В 1979 г. число больных гемобластозами в США составляло около 88 300, а в мире — около 1 млн 766 тыс. человек.

В СССР общее число больных злокачественными заболеваниями лимфатической и кроветворной ткани составило в 1979 г. 23 139 человек, или 8,8 случая на 100 000 жителей [Напалков и др., 1981]. Доля этих заболеваний среди всех онкологических болезней была практически одинаковой для городского (4,4%) и сельского (4,3%) населения при очень больших различиях в отдельных республиках (2,6 и 13,6 случая на 100 000 населения соответственно для Таджикистана и Литвы). По прогнозам до 1990 г. заболеваемость раком крови еще будет расти. Для человека наиболее надежные статистические сведения получены о неопластических процессах радиационной этиологии (медицинское применение ионизирующей радиации и радиационные последствия взрывов атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки).

Джон Бойс обработал и обобщил в Национальном институте рака США накопленные в разных странах к 1980 г. сведения о частоте возникновения различных неопластических заболеваний за длительные отрезки времени (десятилетия) после медицинского применения радиации (радиотерапия анкилозоспондилита, острого мастита, гипертрофии тимуса у детей, тонзиллита, туберкулезного аденита, гемангиомы; радиационная кастрация женщин; облучение волосяного покрова головы детей; флюороскопия груди; радиационная пельвиметрия беременных женщин; общая рентгенодиагностика; радиотерапия шейки матки; введение в организм радиоактивных веществ: радия-224 для лечения костного туберкулеза и анкилозоспондилита, фосфора-32 при полицетимии, йода-131 при тиреотоксикозе, тория-232 в качестве контрастного средства при рентгенодиагностике). Обрабатывались единым методом данные, имеющие достаточное дозиметрическое описание. Сведения относятся к более чем 150 тыс. человек, получавших радиационные воздействия. На основе обобщения автором сделаны следующие основные заключения: