Первая клетка. И чего стоит борьба с раком до последнего

Редукционизм – движущая сила прогресса в биомедицинских науках, но прогресс достигается за счет обесценивания индивидуального опыта. Рак в отдельных случаях может поражать несколько органов сразу, даже если злокачественные клетки остаются в пределах одного органа. Он определяется свойствами своих отдельных компонентов и сводится к ним лишь в самых ранних своих проявлениях. Причина отдаленных и охватывающих весь организм симптомов рака не может сводиться к дисфункции отдельных злокачественных клеток. Нет, это сложное и непредсказуемое коллективное поведение самых разных объектов, взаимодействующих друг с другом и с защитными механизмами хозяина. По всей видимости, иммунные клетки не распознают рак как нечто чужеродное и не могут его уничтожить. Однако полностью игнорировать его им тоже не удается, по крайней мере, у некоторых больных. Возбужденная, активная иммунная система промахивается мимо подлинной цели и атакует не рак, а хозяина. В зависимости от того, что становится мишенью иммунной атаки, у пациентов возникает множество самых необычных паранеопластических синдромов. Это больше похоже на проявления эмерджентных свойств у разных состояний воды. Замерзая, вода превращается в лед. Молекулы никак не меняются, у твердой и жидкой воды они одинаковы, так чем же объясняется скользкость льда? Сложность целого невозможно объяснить суммой отдельных частей. Видимо, паранеопластические синдромы – это эмерджентное свойство рака.

Для полного исследования этих сложных вопросов нужно не просто секвенировать геномы опухолей, чтобы выявить вызвавшие их мутации. Искусственно пересаживать рак можно только здоровым животным с уничтоженной иммунной системой. В результате все сопровождающие реакции тела, все ответные удары дезориентированной иммунной системы, поведение организма в целом при появлении злокачественной опухоли и весь диапазон паранеопластических синдромов при моделировании на животных отсутствуют. Кто регистрировал В-симптомы – боль в суставах и ночной пот – у мышей?

* * *

Заболеваемость раком с возрастом повышается, хотя эти процессы – старение и рак – с биологической точки зрения практически противоположны. Когда клетки стареют, они либо умирают, либо входят в состояние приостановленной жизнедеятельности: перестают делиться, минимизируют метаболическую активность и потребление энергии и уже не исполняют никаких полезных функций, а только производят отходы, поскольку это естественно, когда живешь.

Когда клетки достигают предела Хейфлика, то либо впадают в это состояние, либо погибают. Часами, следящими за количеством делений, служат отрезки ДНК на концах каждой хромосомы – так называемые теломеры, которые сокращаются каждый раз, когда клетка делится. Большинство видов рака не стареют и не умирают, поскольку вырабатывают фермент теломеразу, которая восстанавливает укороченные отрезки ДНК. В 2009 году трое ученых – Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак – получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за открытие того, как хромосомы защищаются теломерами и как теломерная ДНК восстанавливается теломеразой.

Старение связывают с укорочением теломер и накоплением стареющих клеток. Проблема со стареющими клетками состоит в том, что, хотя они поддерживают лишь минимальную биологическую активность, чтобы не умереть, отходы они производят по-прежнему. Система вывода отходов в организме работает сверхурочно, чтобы удалить отбросы не только после функционирующих, делящихся клеток, необходимых для организма, но и после этих иждивенцев. К тому же стареющие клетки вырабатывают белки, вызывающие хроническое воспаление. Возникающая в итоге токсичная среда идеально подходит для укоренения и роста мутировавших клеток и вносит значительный вклад в возникновение как рака, так и других возрастных болезней. Мутировавшее зерно находит в стареющем теле благоприятную почву.

Старение вызывает воспаление. Раковые клетки прекрасно растут на почве воспаления. И разумеется, как мы уже видели, старение приносит с собой целую коллекцию мутаций в молекуле ДНК, и их число с возрастом увеличивается экспоненциально.