Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости

Тем не менее теория соматических мутаций (ТСМ) смотрит только внутрь, на проблемы «семени». Действительно, в нескольких редких случаях семя – это самый важный фактор развития рака. Ненормальная «филадельфийская хромосома» – главная причина хронического миелоидного лейкоза (ХМЛ). Исправив генетическую проблему с помощью иматиниба, мы можем практически излечить заболевание. Неважно, курите вы или нет, болели ли вирусными инфекциями или переехали из Японии в Америку. Если у вас «филадельфийская хромосома», скорее всего, вы заболеете ХМЛ. К сожалению, подобные виды рака – это исключение, а не общее правило. В случае с большинством раков, изучая только «семя», вы не сможете понять, почему это «семя» растет.

Если японка переезжает в Америку, риск развития рака груди у ее внучек увеличивается почти втрое. Генетическое семя остается прежним, а вот почва меняется. Эта информация, с одной стороны, тревожная, но, с другой стороны, дает надежду: мы можем понять, какая почва необходима для развития рака груди, а потом снизить риск втрое, просто изменив эту среду – в основном с помощью модификаций рациона питания и образа жизни. Это невероятная возможность, потому что она означает, что гены – это не наша судьба.

На развитие рака в большей степени влияет не генетика, а эпигенетика. Мало быть носителем мутации, требуется воздействие внешних триггеров, чтобы запустился процесс.

Эпигенетика

Развивающаяся отрасль, которая изучает, как окружающая среда может менять организм, не изменяя его ДНК, называется эпигенетикой. В слове эпигенетика используется греческая приставка эпи-, означающая «выше» или «над». Регулирование генов происходит на уровне выше ДНК, отсюда и название эпигенетика. Эпигенетику интересует не то, какие изменения или мутации закодированы в ДНК, а то, как эти гены экспрессируются (или не экспрессируются).

Эпигенетика влияет на «упаковку» генов, а не сами гены. Подробности этого процесса – вне рамок данной книги, но упрощенная версия выглядит примерно так: один из главных механизмов эпигенетических изменений называется метилированием ДНК. Изменения в метилировании ДНК генов-супрессоров опухолей могут отключить эти гены[172], что способствует бесконтрольному росту и развитию рака. Эти изменения экспрессии генов – и, соответственно, риска рака – происходят без каких-либо генетических мутаций.

Представьте себе партитуру песни. Ноты – это главный каркас, но вокруг этих нот можно нарисовать крещендо, диминуэндо и другие условные знаки, которые говорят, как исполнять песню, чтобы изменить ее сотней различных способов. Одни и те же записанные ноты могут породить очень разные произведения. Песня Beatles зазвучит совершенно иначе, если ее будут исполнять Aerosmith. В случае с генами роль нот исполняет последовательность ДНК, но окружающая среда может менять экспрессию генов сотней различных способов, вообще не меняя ни ноты в «партитуре». А вот генетическая мутация – это перманентное изменение: вставка новых нот, удаление старых или изменение их высоты.

Многие факторы окружающей среды, например рацион питания и физические нагрузки, могут влиять на экспрессию генов. Эпигенетика переворачивает старую догму, что генетический код – это ключевой определяющий фактор экспрессии и работы клеточных генов. Упаковка гена может быть не менее, а то и более важна, чем сам ген, и на эти эпигенетические изменения в основном влияют факторы окружающей среды. Это явление, очевидно, ставит под сомнение старую теорию соматических мутаций, которая сосредотачивается исключительно на генетических мутациях.

Если сами гены не меняются, то огромные расходы на расшифровку генетического кода – не самое полезное предприятие. Когда работа над «Атласом ракового генома» (TCGA) только началась, уже было хорошо известно, что для развития некоторых видов рака очень важны изменения в метилировании ДНК[173]. Ряд известных канцерогенов, как считается, действуют через эпигенетические сигнальные пути. При раке толстой кишки до 10 % генов, кодирующих белки, метилируются иначе, чем в здоровых клетках кишечника, что еще раз подчеркивает роль эпигенетики[174].

Это заметный отход от чистой ТСМ. Развитие рака зависит и от внутренних мутаций, и от внешнего давления отбора окружающей среды, в которой растет опухоль. Это не значит, что семя совсем не важно: напротив, теперь мы лучше понимаем, как растет рак, и включаем в этот процесс и «почву». Окружающая среда оказывает давление отбора на «семена», которые лучше всего приспособлены к выживанию. Рак может «расцвести», а может и остаться в дремлющем состоянии – это зависит от состояния организма.

Что является движущей силой накопления генетических мутаций, вызывающих рак?

Новая парадигма дает нам более четкое и нюансированное понимание того, как раковые клетки взаимодействуют с окружающей средой, порождая клинически значительные раковые опухоли. Окружающая среда выбирает, каким семенам процветать, а каким – увянуть[175]. Что движет этой селекцией? Вот настоящий вопрос.