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

Глубокие эволюционные корни рака уходят в далекое прошлое, задолго до появления человечества – к самому происхождению многоклеточной жизни на Земле. Совершенно неожиданный ответ на важнейший вопрос «Что такое рак?» звучит так: рак – это одноклеточный организм. Но чтобы клетка из здорового «общества», основанного на сотрудничестве, превратилась в одноклеточное, ей требуются сотни или даже тысячи генетических мутаций. Встает новый вопрос: что управляет отбором при этих мутациях?

Теория соматических мутаций предполагала, что рак – это просто скопление случайных генетических ошибок. Но раковое преображение клеток явно не случайно. Напротив, клетки эволюционируют в сторону явно определенной цели – одноклеточности, – с решительностью и упрямством собаки-ищейки. Рак не может существовать вне носителя и не заразен: успешно развивающийся рак убивает своего носителя, а в процессе – и самого себя. Чем смертоноснее рак, тем более самоубийственно его поведение. Почему эволюция превращает рак в форму жизни, которая убивает саму себя?

Принципы эволюционной биологии дают нам ответ. Во-первых, рак ведет себя как одноклеточный организм. Бактерии, которые выращивают в чашке Петри, будут расти до тех пор, пока пища не закончится. Они и не попытаются как-то замедлить свой рост даже в условиях очевидной нехватки пищи, потому что каждую отдельную клетку интересует только собственный рост. Расти, пока еда не закончится, а потом умри. Точно такая же закономерность роста наблюдается и при раке: опухоль разрастается до тех пор, пока организм-носитель не умрет. А после этого умирает и сам рак.

Во-вторых, рак в основном поражает взрослых в зрелом возрасте – уже после того, как заканчивается репродуктивная фаза жизни. Гены, которые повышают риск рака, передаются следующему поколению. Например, ген BRCA1 значительно повышает риск рака и груди, и яичников. Средний возраст диагностирования рака груди – 42,8 года, во многих случаях – уже после того, как женщина родит детей. Таким образом, несмотря на летальность рака, ген BRCA1 передается дальше и удерживается в популяции[198].

Рак отличается от других генетических болезней, потому что он эволюционирует. Серповидноклеточная анемия, например, вызывается генетической мутацией, которая одинакова во всех случаях и остается стабильной и во времени, и в пространстве. Мутации раковых клеток меняются постоянно – и от человека к человеку, и даже в одном и том же человеке со временем. Но если раковые опухоли мутируют постоянно и независимо друг от друга, почему тогда они оказываются такими одинаковыми? Почему у всех них одни и те же отличительные особенностями? На этот вопрос есть два возможных ответа: конвергентная эволюция и атавизм.

Конвергентная эволюция

При схожих условиях окружающей среды животные могут независимо друг от друга развить в себе схожие полезные черты – это явление называется конвергентной эволюцией. Например, белки-летяги Австралии и Северной Америки не связаны между собой генетически, но выглядят почти идентично. У этих животных появились похожие отличительные черты, потому что им приходилось иметь дело с одинаковым давлением отбора. Белки на обоих континентах вынуждены спасаться от наземных хищников, и похожие на крылья конечности, которые помогают им парить с дерева на дерево, обеспечивают им заметное преимущество в выживании. У двух неродственных видов белок развилось одно и то же решение проблемы выживания: способность парить.

Появление складок кожи, похожих на крылья, требует значительных изменений в генетике. Если бы вы спросили: «Почему у этих белок появилась способность к парению?», ответ мог прозвучать так: «Из-за генетических мутаций». Но это лишь непосредственная причина. На самом деле это окружающая среда отбирает генетические мутации, делающие возможным парение. Гены у двух видов белок очень разные, но благодаря мутациям они пришли к одному и тому же фенотипу: слово «конвергентный» означает «сходящийся». Такая прогрессивная эволюция изменяет тела белок и дарит им новые умения, в частности умение парить.

Давайте теперь вернемся к раку. Можно ли назвать эволюцию рака конвергентной? Каждая раковая опухоль независимо друг от друга изобретает одно и то же «колесо», по очереди набирая одни и те же отличительные признаки. Начинается все с нормального генома, а затем рак, развиваясь, шаг за шагом накапливает новые мутации, которые помогают ему расти, стать бессмертным, передвигаться и использовать эффект Варбурга, и наконец превращается в полноценную опухоль.

Но если каждая из миллионов раковых опухолей развивается независимо друг от друга, почему они все настолько похожи? Дело не может быть только в окружающей среде, потому что она бывает совершенно разной. Легкое совсем не похоже на молочную железу, а молочная железа – на простату. Почему все раковые опухоли под микроскопом выглядят почти неотличимо друг от друга, будь то образец, взятый в 1920 году у японца или в 2020 году у американки?