Рак – это одноклеточный предок нормальной клетки. За время эволюции в многоклеточных организмах появились новые системы контроля, которые обеспечивают сотрудничество и координацию. Одноклеточные организмы постоянно растут, бессмертны, передвигаются и используют гликолиз. С появлением многоклеточной жизни в клетках развились новые генетические инструкции, которые останавливают рост, делают клетки смертными, не дают им свободно передвигаться и заставляют отдавать предпочтение другому способу выработки энергии – окислительному фосфорилированию.
Но, и это очень важно, старая программа «одноклеточности»
Атавистическая теория предполагает, что одноклеточные организмы содержат в себе исходное ядро генетической программы, которая способствует росту, бессмертию, передвижению и гликолизу (рис. 12.5А). Это ядро существует и в многоклеточных организмах как напоминание об одноклеточном эволюционном прошлом. Новая генетическая программа накладывается поверх старого ядра (рис. 12.5Б), чтобы изменить поведение клетки – сделать ее склонной не к соперничеству, а к сотрудничеству. Если эти сравнительно новые механизмы генетического контроля будут повреждены, то древние свойства снова проявляют себя (рис. 12.5В). Именно так здоровая клетка переживает раковое преображение.
Атавистическая теория делает дикое с виду, но верное предположение, что рак – это распространенное, а не редкое событие, потому что повредить контролирующие структуры относительно легче, чем накопить сотни скоординированных новых мутаций с помощью прогрессивной конвергентной эволюции. По древнему праву рождения нам положено выживание отдельной клетки, а не многоклеточного организма. И в самом деле, вероятность заболеть раком намного, намного превышает известную вероятность мутации в организме.
Рак всегда идет по одному и тому же пути – назад к одноклеточной жизни. Поскольку эта примитивная программа существует абсолютно во всех клетках, раковые клетки со временем становятся все более похожи одна на другую. Они дедифференцируются (становятся менее отличными друг от друга). Собственно говоря, именно словом
Все раковые клетки приходят к одной и той же цели (одноклеточности), следуя заранее определенному пути (атавизму), а не случайным дорогам (конвергентной эволюции). Конвергентная эволюция – это движение вперед, а атавизм – назад. Эти древние сигнальные пути появились миллионы, если не миллиарды лет назад. Рак уже существует во всех многоклеточных организмах; его нужно только выпустить на свободу.
Почему раком болеют все многоклеточные организмы? Почему любая клетка организма может стать раковой? Почему рак так широко распространен? Почему раковые опухоли так похожи друг на друга, хотя развиваются независимо? Теория соматических мутаций не могла ответить на эти вопросы, но вот атавистическая эволюция объясняет очень многое в поведении рака. Тем не менее остается вопрос: какое же давление отбора превращает клетку многоклеточного организма, запрограммированную на сотрудничество, в одноклеточный организм, который заинтересован только в соперничестве? Иными словами: что вызывает рак?
13
Раковое преображение
Новая эволюционная парадигма рака находила совершенно неожиданные ответы. Рак, как бы невероятно все это ни звучало, – это регрессивная эволюция (атавизм), ведущая к одноклеточным организмам из нашего эволюционного прошлого. Клетки из многоклеточных организмов вынуждены постоянно сдерживать свои стремления к одноклеточности. Когда отличительные свойства одноклеточных организмов выходят на передний план, результатом становится рак. Есть ли доказательства этой теории? Современные исследования находят их все больше и больше. Согласно этой теории, раковые клетки должны экспрессировать больше древних «одноклеточных» генов и меньше генов из более современного многоклеточного периода. Именно это сейчас и показывают исследования. Количество мутаций в раковых клетках максимально именно на «стыке» между одноклеточной и многоклеточной жизнью[201]
.Исследование 2017 года разделило 17 318 известных человеческих генов на 16 разных групп (филострат) в зависимости от их эволюционной истории. Самые древние гены в филостратах с первой по третью унаследованы от одноклеточных организмов. Филостраты с четвертой по шестнадцатую содержат более поздние гены.