Генетическая лотерея
Шрифт:
Помимо генетики, большую роль играют внешние – негенетические факторы. Часть из них может быть хорошо знакома даже не врачу: ультрафиолет, курение, радиация. Однако есть еще ряд инфекций, которые влияют на риск развития рака, где самый известный возбудитель – это Helicobacter pylori, он повышает риск рака желудка.
Вирусы также способны спровоцировать онкологические заболевания: вирус папилломы человека может привести к опухолям головы и шеи, к раку шейки матки, анального отверстия, вирус Эпштейн-Барр – к опухолям носоглотки, вирус гепатита В и С – к раку печени.
Некоторые паразиты также могут привести к раку. Schistosoma haematobium
Некоторые вещества, потребляемые с пищей, могут увеличить риск развития рака. Например, диета с высоким содержанием жиров связана с повышенным риском рака толстой кишки, молочной железы и рака простаты. Регулярное употребление алкоголя повышает риск развития опухолей головы и шеи и рака пищевода. Диета с высоким содержанием копченых и маринованных продуктов или мяса, приготовленного при высокой температуре, увеличивает риск развития рака желудка. Люди с избыточным весом или ожирением имеют более высокий риск развития многих видов рака, особенно рака молочной железы, эндометрия, толстой кишки, почек и пищевода.
Также хроническое воспаление кожи, легких, желудочно-кишечного тракта или щитовидной железы может предрасполагать к развитию рака. Например, люди с длительно текущим воспалительным заболеванием кишечника (язвенным колитом) имеют повышенный риск развития рака толстой кишки.
Есть еще один фактор, повышающий риск рака пищевода, – это регулярное употребление очень горячих напитков (выше 65 градусов по Цельсию), особенно в сочетании с курением и употреблением алкоголя.
С учетом всех рисковых факторов уже разработаны специальные опросники, которыми пользуются врачи для оценки риска рака в зависимости от генетики и внешних, негенетических факторов. Поэтому при желании уточнить свои риски лучшим решением будет обратиться к специалисту.
Почему иногда рак не наступает, даже если есть поломка в гене, отвечающем за рак?
Рак – это группа заболеваний, связанных с аномальным ростом и делением клеток различных тканей. Рак всегда связан с генетикой, так как во всех случаях нарушение роста и деления клеток вызывается приобретенными генетическими нарушениями (чаще) – соматическими мутациями в отдельных клетках или унаследованными от родителей (реже). В отличие от унаследованных мутаций, соматические специфичны для одной или нескольких клеток и могут вызываться химическими и физическими факторами: радиацией, приемом некоторых лекарственных веществ и т. п. Соматические мутации постоянно возникают в клетках каждого человека на протяжении жизни, и эти клетки могут быть быстро уничтожены иммунной системой или апоптозом – направленной гибелью, запускаемой изнутри клетки при нарушении ее функционирования. Здесь нужно подчеркнуть, что любые процессы клетки контролируются механизмами, заложенными в генах, в том числе процессы самоконтроля при росте и делении, процессы контроля репликации ДНК и апоптоз. Нарушение функций генов, ответственных за контроль
Чтобы лучше разобраться в том, чем же отличается раковая клетка от здоровой, нужно обратиться к ключевым признакам рака:
1. Раковая клетка поддерживает свое деление, то есть постоянно получает сигналы о необходимости делиться через белки-рецепторы факторов роста. Эти сигналы она может произвести сама, либо стимулировать клетки вокруг для того, чтобы они давали такие сигналы.
2. Раковая клетка способна уклоняться от ингибиторов роста клетки – специальных белков, которые способны остановить рост и деление клетки в случае обнаружения нарушений либо вызвать ее апоптоз (белки RB, p53).
3. Раковая клетка способна уклоняться от программы апоптоза – запрограммированной гибели клеток, использующей множество белков в виде каскада реакций (TNF, TNFR).
4. Иммортализация раковой клетки (или фактическое «бессмертие») вследствие появления возможности удлинять теломеры – ограниченный ресурс в здоровой клетке, не позволяющий ей делиться бесконечно и расходующийся при каждом делении.
5. Раковые клетки способны провоцировать рост кровеносных сосудов для снабжения питанием (белки VEGF, VEGFR, FGF).
6. В раковых клетках происходит эпителиально-мезенхимальный переход (EMT) – процесс, свойственный эмбриональным клеткам и необходимый на некоторых этапах развития плода. EMT координируется определенными белками (Snail, Slug, Twist и другими) и дает возможность неподвижной клетке стать подвижной с последующей ее миграцией в другие органы и ткани организма.
7. Раковая клетка использует отличный от здоровых клеток механизм получения энергии, который не требует кислорода, но требует большого количества глюкозы как топлива. Для этого на поверхности раковых клеток содержится огромное количество белков-транспортеров глюкозы GLUT1.
8. Раковые клетки способны уклоняться от иммунной системы через продукцию иммуносупрессоров (TGF?) или других факторов, опосредующих снижение локального иммунного ответа.
Появление всех этих признаков и перерождение клетки зачастую не связано с одним единственным геном и какой-либо поломкой в нем. Необходимо выполнение ряда условий, способствующих возникновению мутаций с высокой частотой в одной или нескольких клетках – так называемая геномная нестабильность (genomic instability). В свою очередь геномная нестабильность может быть вызвана мутациями в генах, осуществляющих напрямую или опосредованно контроль репликации ДНК. Постоянное воспаление также является достаточным условием для перерождения клеток.
В целом, все задействованные в развитии рака гены можно разделить на две категории: онкосупрессоры и протоонкогены. К онкосупрессорам относятся гены, которые в нормальном (немутированном) состоянии занимаются контролем клеточного цикла и/или способны остановить рост и деление клетки.
К протоонкогенам относятся гены, которые в немутированном состоянии стимулируют деление и рост клетки, а в случае приобретения определенных мутаций провоцируют неограниченный рост и перерождение.
Нужно понимать, что продукты этих генов в здоровой клетке находятся в сложном равновесии, и нарушение работы одного гена не всегда и не сразу может привести к развитию рака. Некоторые гены компенсируют друг друга, некоторые проводят последовательные проверки таким образом, что при «поломке» одного из «контролеров» ошибку обнаружит следующий.