Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

В последнее время многие исследователи уделяют более пристальное внимание изучению роли негенетических факторов в развитии рака – таким параметрам, как растягивающая сила и биомеханика микросреды, а также их вклад в способность рака разрастаться и захватывать окружающие ткани. Как писали исследователи из Мемориального онкологического центра Слоуна – Кеттеринга в Нью-Йорке в 2013 году, “многие исследования показали, что микросреда способна нормализовать состояние раковых клеток” и эффективная стратегия борьбы с раком заключается в обучении клеток вокруг опухоли, а не в попытках избавиться от нее самой[398]. Иными словами, здоровые клетки вокруг опухоли играют не менее важную роль в ее распространении, чем раковые. Способность регулировать поведение теряют не только сами раковые клетки, но и нечто в их окружении (в сообществе клеток).

В частности, недавно стали появляться данные о том, какую важную роль в обработке информации клетками играют биоэлектрические сигналы. Те же слабые электрические поля, которые заставляют здоровые клетки перемещаться по чашке Петри, также заставляют двигаться и клетки опухолей мозга, простаты или легкого[399]. Понятно, что такие поля существуют и внутри тела: они возникают под влиянием токов в цитоплазме и мембранного потенциала всех наших клеток.

Подводя итоги сказанному, отметим, что взаимодействие между раковыми клетками и окружающими биоэлектрическими полями все в большей степени воспринимается в качестве недооцененного, но чрезвычайно важного аспекта в принятии клетками решений о своей судьбе в зависимости от состояния соседей. И в таком контексте рак можно рассматривать в качестве нарушения коммуникации – аномалии информационных полей, обуславливающих способность отдельных клеток являться частью общей живой системы.

Если это так, нельзя ли восстановить этот механизм коммуникации? В онкологии это совершенно нетрадиционный способ рассуждений, но он находит все больше сторонников[400]. По мере обнаружения различных аспектов влияния биоэлектрических сигналов на развитие рака для нас открываются новые возможности. Новый набор инструментов, действие которых основано на биоэлектрических свойствах рака, позволит осуществлять более раннюю диагностику и переводить болезнь в хроническую форму (и, быть может, даже убеждать раковые клетки возвращаться в исходное состояние).

Если помните, потенциал клеточной мембраны тесно связан с идентичностью клетки (и может ее определять), и это верно для всех клеток – стволовых, жировых или костных[401]. Манипуляции с потенциалом производят удивительные перемены в организме, например, приводят к появлению глаза на нижней стороне тела лягушки. И оказывается, что тот же фактор, который приводит к таким результатам, может подавлять желание здоровых клеток превратиться в раковые.

Если предположить, что “общественный контроль” за состоянием клеток тела опосредован сигналами мембранного потенциала, то для проверки этой смелой теории нужно понять, нельзя ли просто путем изменения электрического потенциала превратить здоровые клетки в раковые или заставить последние вернуться в нормальное состояние.

В 2012 году исследователи из лаборатории Майкла Левина в Университете Тафтса предприняли именно такие эксперименты. Если биоэлектрические сигналы являются важным элементом коммуникации клеток для обеспечения их согласованной работы, а рак прерывает межклеточное сообщение, тогда потеря способности посылать биоэлектрические сигналы должна вызывать рак. Аспирантка Левина Мария Лобикин добивалась деполяризации нормальных клеток, и они начинали вести себя как злокачественные[402]. Это доказывало, что биоэлектричество является информационным “клеем”, скрепляющим крупные многоклеточные структуры в единое целое. Как сообщалось в статье, мембранный потенциал играет роль “эпигенетического инициатора распространяющегося метастатического поведения в отсутствие централизованной опухоли”.