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

Именно процесс самоосеменения объясняет генетическое разнообразие первичных опухолей, которое называют внутриопухолевой гетерогенностью (ВОГ). Раковые клетки внутри одной опухоли – это не один и тот же генетический клон. В опухолевой массе содержатся несколько разных клонов, порожденных несколькими волнами эмиграции и самоосеменения.

Если дать раковым клеткам достаточно времени для эволюции, они получат способность не только выживать в кровеносной системе, но и вторгаться в разные органы. Опять-таки неизведанные земли поначалу будут враждебны к раковым клеткам. Сначала они основывают колонию – микрометастаз, который может десятилетиями пребывать в спячке. Враждебные условия оказывают эволюционное давление отбора на маленькое поселение раковых клеток. С каждым новым поколением преимущество будут получать те мутации, которые делают возможным выживание и рост. В конце концов эти новые клетки превращаются в метастатическую опухоль, которая тоже начинает расти.

Метастаз создает новую ветвь в эволюции рака. Генетический профиль области метастаза очень заметно отличается от первичной опухоли[366] – это отражает трудности, которые пришлось преодолеть раковым клеткам, чтобы выжить на новом месте. Поскольку большинство раковых клеток умирают при попытке образования метастаза, выживают очень немногие, и из-за этого генетическое разнообразие сильно ограничивается[367]; в биологии это явление называется «бутылочным горлышком».

У нас наконец-то появилась рабочая парадигма развития рака – от самого появления вплоть до метастазирования. Фактор, который формирует раковые клетки с самого начала до гибели, – это самая мощная сила в биологии, эволюция. Рак – это не просто случайное лоскутное одеяло из разных мутаций. На всех этапах развития движущей силой рака является самый примитивный императив всей жизни на земле: выживание клетки.

Парадигму рака 3.0, эволюционную модель, можно разделить на три фазы:

1. Преображение. Первый шаг нормальной клетки к превращению в раковую – эволюционная реакция на хроническую сублетальную травму. Раковый фенотип появляется как механизм выживания, который требует отказа от многоклеточной жизни. Это «семя» рака.

2. Прогрессирование. Сенсоры питательных веществ – инсулин, mTOR и АМФК – влияют на доступность факторов роста и создают благоприятные условия для пролиферации раковых клеток. Это «почва» рака.

3. Метастазирование. Попадание раковых клеток в кровеносную систему на раннем этапе развития опухоли подвергает клетки сильнейшему давлению отбора. После того как первичная опухоль заселяется выжившими клетками-потомками, естественный отбор отдает предпочтение более агрессивным и примитивным чертам.

20 Странная история рака

Наше понимание занимательной и странной истории рака несколько раз подвергалось серьезному пересмотру. Эволюционная парадигма предлагает нам поразительную новую информацию о генезе рака – от преображения, прогрессирования и метастазирования до лечения и рецидивов. Фокус смещен с чистой генетики (семени) к окружающей среде (почве) и взаимодействию между ними. В эволюционной биологии окружающая среда играет самую важную роль в определении, какие мутации выгодны, а какие вредны. Мы уже узнали много нового, так что, прежде чем перейти к применению этой парадигмы в терапии, давайте вкратце изложим историю рака, используя пример курильщика, у которого развился рак легких, давший метастазы в печень.

Много миллиардов лет назад появились самые первые организмы – простые одноклеточные прокариоты. Затем они эволюционировали к более сложным эукариотам, и благодаря сотрудничеству клеток между собой появились многоклеточные организмы. Эти более крупные и сложные создания доминировали среди простых и маленьких организмов подобно тому, как города доминируют над отдельными людьми. Но для этого клеткам потребовался фундаментальный, монументальный сдвиг приоритетов.

Все предыдущее генетическое программирование готовило клетки к соперничеству друг с другом за выживание. Теперь же клеткам стали нужны координация и сотрудничество. Ваша печень не пытается убить легкое – они помогают друг другу. Другие клетки из пищи превратились в друзей. Сотрудничая, клетки организмов получают огромное преимущество: специализацию. Одна клетка ни за что не сможет научиться читать произведения Шекспира.

Клетки превращались из соперников в товарищей по команде, и для этого им требовались новые правила. Древний «учебник» соперничества не был уничтожен: вместо этого новые программы (гены) появились прямо поверх старых, изменяя и контролируя их. Гены-супрессоры опухолей подавляли старые программы «расти любой ценой». Онкогены вырабатывали факторы роста, которые активировали старые программы роста, но только в нужное время и в нужном месте. Рак появляется именно на этом «перекрестке» между многоклеточностью и одноклеточностью, клеточным сотрудничеством и соперничеством.