Рак - не приговор, а самый серьёзный повод измениться...
Шрифт:
Говоря о сложной информационной структуре ДНК, сегодня уже широко используется такой термин как «биоинформатика». С одной стороны, этот термин, как бы показывает самую прямую связь структуры ДНК с биологической программой, а с другой - он имеет самое прямое отношение к исследованию самой структуры ДНК. Дело в том, что в силу колоссального размера и сложности информационной структуры ДНК, для изучения последовательности нуклеотидов (ДНК кода) используется метод Селерона (метод беспорядочной стрельбы).
Суть метода в том, что цепочку ДНК разбивают на фрагменты, которые декодируют по отдельности, а уже затем с помощью специальной компьютерной программы их составляют
На мой взгляд, именно ассоциации из области информатики наилучшим образом подходят для описания общих принципов устройства и работы ДНК, как совершеннейшего биологического компьютера, декодера и носителя информации одновременно. Именно поэтому работу учёных-генетиков, по расшифровке «книги жизни» человека, лучше соотносить с работой «биопрограммистов», расшифровывающих структуру некой «биологической программы» и пытающихся понять сам «язык» высшего биологического программирования. Вот откуда берётся термин «биоинформатика».
По большому счёту сама ДНК, это очень надёжный информационный носитель - «жесткий диск» любого живого организма, содержащий уникальную программу всей его жизни и позволяющий передавать эту программу по наследству. Особенность информационной структуры ДНК в том, что как «биологическая программа», она удивительно «интерактивна» и способна не просто копироваться без изменений, но даже приспособлена для изменений или плановых искажений (явление полиморфизма). В генетике есть даже термин, называемый коэффициентом наследуемости - h2, который и представляет собой оценку доли наследственной составляющей популяционной изменчивости (от 0 до 100).
ДНК настолько совершенна сама по себе, что содержит целый ряд вспомогательных обслуживающих программ и функций, обеспечивающих целостность процесса передачи, кодирования и хранения биологической информации. Одной из этих функций, является «сглаживающая» функция, обеспечивающая экстраполяцию любых изменений в процессе изменчивости и приспособляемости (закон регрессии Гальтона, второй закон наследования свойств).
Данные свойства ДНК говорят учёным-генетикам о том, что эволюция и мать Природа создали просто гениальное творение и здорово!!! (не то слово) потрудились над этой совершенной и уникальной системой кодирования, хранения и передачи из поколения в поколение жизненно важной биологической информации.
Говоря об информационных механизмах канцерогенеза нам нельзя обойти вниманием уникальную функцию ДНК, связанную с изменчивостью. Данная функция обеспечивает приспособляемость жизни к меняющимся условиям окружающей среды и называется – полиморфизм.
Можно без преувеличений сказать, что именно изменчивость и приспособляемость видов являются главными двигателями эволюции, которые обеспечивают такое огромное разнообразие видов и форм живой материи на земле но…
…любой биологический процесс имеет и обратную сторону, связанную с неизбежными издержками любых информационных технологий.
ДНК в этом отношении не является исключением. К большому сожалению, механизмы генетической памяти слепы. Именно поэтому данные механизмы с одинаковой эффективностью информационно «закрепляют» любые изменения, включая и совершенно нежелательные.
В этом отношении онкологическое заболевание - это ни что иное, как обратная сторона процесса приспособляемости, связанная с потерей или искажением важной биологической информации. По сути, это та же уникальная способность ДНК сохранять в памяти и передавать из поколения в поколение только уже не позитивные,
Сложность лечения рака с генетической точки зрения – это невозможность сегодня точно определить тот уровень, на котором потеряна важная генетическая информация, и невозможность точно идентифицировать эту информацию (конкретный набор команд), которой клетке не достаёт для её дифференциации (нормальной специализации).
Увы, природа «команд», которыми управляется ДНК, как и сам «язык» символов «высшего биопрограммирования» нам пока что недоступен.
Все успехи учёных онкогенетиков пока что сосредоточены на этапе картографирования «ракового генома» и определении мутационного механизма, приводящего в конечном итоге к синтезу онкобелка.
Парадокс процесса канцерогенеза в том, что совершенно различные виды мутаций в конечном итоге приводят к одному и тому же результату. Если в самом начале исследований учёные были уверены в том, что рак вызывается исключительно специфическими онкогенами, то сегодня доказано, что мутационный механизм носит сложнейший характер, и даже «точечная мутация», из-за которой в белковом продукте происходит замена всего одного аминокислотного остатка, вызывает синтез онкобелка. Высказываются мнения, что возможности одной только биохимии могут быть ограниченными для понимания всей сложности «книги жизни».
О массовом лечении рака с использованием генных технологий пока что нет даже и речи. Лучшее, что может сегодня предложить онкогенетика – это экспериментальные технологии трансфекции (переноса ДНК из одних клеток в другие путем опреаций in vitro) опухолевых клеток антиангиогенными генами (Cancer Gene Therapy, Boston).
Иными словами, это экспериментальные нанотехнологии «генного обрезания» опухолевых клеток, применимые в настоящее время лишь к одной форме рака – РМЖ.
Процесс изучения генома международной группой ENCODE (Encyclopedia of DNA Elements) дал учёным понять, что ДНК представляет собой совершенно уникальную информационную систему, обладающую высокой степенью интерактивности, построенную по совершенно уникальному программному принципу и совмещающую в себе функции декодера, многоядерного биологического процессора и носителя биологической информации одновременно. Кстати, задача-максимум, которая стояла перед участниками проекта ENCODE, заключалась в том, чтобы выяснить, что кодирует каждый из 3 млрд. нуклеотидов человеческого генома. Причем, выяснить не только теоретически, in silico т.е. путем компьютерного анализа последовательностей ДНК, но и подтвердить результаты экспериментально. До решения этой задачи, разумеется, еще очень и очень далеко.
Таким образом, на сегодняшний день уже нет сомнений в истинной природе канцерогенеза и первопричинах рака. Генетика рака заставляет пересматривать «простые» догмы о причинно- следственной связи при этом заболевании. Рак - это показательный пример самой сложной и многофакторной (многомерной) генетической болезни. Рак имеет сложные информационные первопричины, уходящие корнями в многоуровневую (многомерную) информационную структуру ДНК.
На сегодняшний день «раковый геном» уже в значительной степени раскрыт. Вместе с тем, новые сведения, полученные в ходе данного глобального исследования ДНК в очередной раз заставили онкогенетиков пересмотреть некоторые представления относительно молекулярно-генетических механизмов канцерогенеза. В ходе последних исследований генома было установлено, что мутации, вызывающие разнообразные формы рака, куда более многочисленны, чем считалось ранее.