Тайная жизнь тела. Клетка и ее скрытые возможности

Вейсман Михаил

Это основные, хотя и не все, классы онкогенов и ГСО, участвующие в превращении нормальной клетки в опухолевую. Кроме перечисленных генов и их белковых продуктов, для которых установлена функция, открыто еще много онкогенов, и особенно ГСО, для которых функция еще не установлена. Поэтому можно ожидать появления новых функциональных групп среди ГСО и онкогенов. Как бы то ни было, видно, что громадное число генов, тем или иным способом связанных с контролем роста и размножения клеток, при своих изменениях (мутациях) могут способствовать превращению нормальной клетки в опухолевую.

С другой стороны, мы увидели, что один онкоген и нарушение одного процесса не в состоянии перепрограммировать клетку –

для того чтобы она окончательно «свихнулась», надо преодолеть с десяток различных барьеров и преград и «перетянуть» на свою сторону такое же количество генов.

Поскольку онкогенов и ГСО чрезвычайно много, то и набор мутаций в различных опухолях человека весьма разнообразен. В одних опухолях активированы или подавлены одни гены, в других – другие. Каждая опухоль, таким образом, имеет свой генетический портрет, который и определяет ее свойства. Более того, опухоль часто гетерогенна, то есть в ней есть клетки с разным набором генетических изменений.

Это создает крайне сложную и запутанную картину, когда речь заходит об анализе механизма возникновения какой-либо конкретной опухоли человека. Возможно, именно из-за этого какого-либо надежного и универсального средства от рака доя сих пор не изобретено. Но попытки эти не останавливаются.

Глава 4. Кто виноват?

А теперь самое время попытаться понять, что ломает стройный и многократно защищенный механизм клетки в организме человека. Почему в одних и тех же условиях кто-то становится жертвой этой страшной болезни, а кто-то даже не задумывается о ее существовании? Какие внешние факторы ослабляют клетку и сдают ее на милость врага?

Как правило, рак развивается у людей пожилого и старого возраста. Это связано с тем, что мутации в генах возникают случайно и вероятность накопления в клетке нужного для онкогенного превращения набора мутаций весьма низка – для этого требуются многие годы. Не последнюю роль играет и ослабление с возрастом иммунных систем организма, которые препятствуют выживанию опухолевых клеток.

Однако в некоторых случаях, обычно в определенных семьях, опухоли развиваются у людей более молодого возраста. Оказалось, что в этих случаях уже исходно во всех клетках организма в одном из онкогенов или ГСО имеется мутация. Тогда на ее фоне дальнейшее накопление мутаций, необходимых для превращения нормальной клетки в раковую, происходит быстрее и опухоли развиваются с гораздо большей частотой и в более раннем возрасте. Некоторые из таких мутаций предопределяют раннее развитие опухолей практически со 100 %-ной вероятностью. Например, если у человека исходно поврежден ген rb, играющий важную роль в процессе контроля прохождения клетки через клеточный цикл, у него всегда развиваются опухоли сетчатки. Подобные наследуемые повреждения изучают, значительная часть их известна, а другие будут выявлены в ближайшие годы. Тогда с помощью предродовой генной диагностики с последующим абортом (в случае передачи плоду поврежденного гена) наиболее вредные мутации можно будет полностью вывести из человеческой популяции.

Другой часто обсуждаемый фактор – эпидемиологический. Поскольку опухоль – генетическая болезнь, она незаразна. Но, как отмечалось выше, имеются вирусы – носители онкогенов. ДНК таких вирусов, или их генетический аппарат, может встраиваться в геном клетки, где развивается вирус, и таким образом в этих клетках появится активный онкоген. Например, вирус папилломы человека, передаваемый половым путем, вносит в геном клетки хозяина ген, белковый продукт которого связывается с белком р53 и «отключает» его. Результат тот же, что и при повреждении гена р53, – опухоль непосредственно не возникает, но вероятность ее появления резко возрастает. Таким образом, некоторые

вирусы, привнося в клетки новые онкогены, могут повышать вероятность возникновения рака у данного индивидуума.

Что касается роли негативных факторов внешней среды, ее загрязнения различными химикатами, то здесь ситуация тоже ясная. Большинство этих загрязнений обладает мутагенной активностью, то есть в их присутствии возрастают число мутаций в клетках организма и вероятность появления того набора мутаций, который приведет к онкогенному перерождению клеток. Естественно, что полностью от мутагенов избавиться нельзя: к ним относятся и солнечная иррадиация, и космические излучения. Но при хорошем контроле за уровнем загрязнения внешней среды вероятность повышения частоты мутаций, естественно, снижается.

Такова в настоящее время общая картина механизма превращения нормальной клетки в опухолевую. Основные принципы понятны, участники процесса раскрыты, но конкретные механизмы развития каждой отдельной опухоли различны, и полную картину этих изменений сегодня дать нельзя, а возможно, в этом и нет необходимости. Однако проблема рака остается нерешенной и требует новых и новых усилий. Хотя полученная информация позволяет уже сейчас предупреждать развитие некоторых видов опухолей, эта информация недостаточна для развития методов эффективной терапии.

Глава 5. Новейшее лекарство

И все же человек и сегодня не безоружен перед лицом страшного врага – рака. Многолетние исследования клетки и понимание механизмов ее превращения дают нам шанс на скорую победу. Приведем только самые последние открытия.

Европейские ученые обнаружили, что остановить рак может… вирус. Всего шесть дней требуется безвредному обычно вирусу AAV2, чтобы полностью уничтожить колонии клеток рака груди, шейки матки, предстательной железы и ряд других. По словам профессора микробиологии и иммунологии Крейга Мейерса (Craig Meyers) из Пенсильванского университета, безвредный аденоассоциированный вирус второго типа AAV2, встречающийся у большинства людей, способен уничтожать самые разнообразные виды раковых клеток, не причиняя ни малейшего вреда здоровым тканям человеческого организма. По мнению профессора Мейерса, вирус считает раковые клетки «ненормальными» и уничтожает их. Это делает AAV2 великолепным кандидатом на роль противоракового агента.

Как сообщается в пресс-релизе Пенсильванского университета, статистические исследования показывают, что женщины, являющиеся носителями AAV2-вируса, как правило, не подвержены развитию рака шейки матки, связанного с человеческим папилломавирусом (HPV). Загадочное поведение AAV2, по всей видимости, связано с тем, что этот вирус способен к поражению здоровых человеческих клеток только при условии получения «помощи» со стороны еще одного вируса. А вот клетки раковых опухолей он заражает без труда, разворачиваясь во всю свою разрушительную силу.

Вирус AAV2 уничтожает раковые клетки за счет своей способности подавлять естественный процесс ДНК-репликации вируса HPV, считающегося одним из виновников возникновения рака шейки матки, а также благодаря способности существенно замедлять и даже полностью останавливать цикл развития раковой клетки.

В ходе данного исследования использовались две группы эпителиальных клеток – здоровые и зараженные вирусом HPV. В обе группы был «подсажен» вирус AAV2. В течение последующих шести дней все клетки, зараженные вирусами HPV, погибли. Та же самая история повторилась и после того, как в качестве мишеней для AAV2 были использованы колонии клеток рака груди, шейки матки, предстательной железы и сквамозно-клеточной карциномы. В настоящее время ведутся дополнительные исследования, но в скором будущем, возможно, чудесный микроб будут продавать в аптеках.