Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни

Помимо явной генетической недоразвитости по сравнению с многоклеточными организмами, у Capsaspora отсутствует еще одно важное свойство: эта амеба не умеет умирать. Точнее говоря, эти крошечные существа, конечно же, в какой-то момент прекращают существовать, но при этом у них отсутствуют важнейшие компоненты клеточной программы суицида, известной как апоптоз, которая запускается, когда клетки повреждаются или становятся ненужными.

В многоклеточных организмах, включая людей, апоптоз обеспечивает мощную защиту от рака. Вы даже можете это наблюдать на примере собственного тела, когда по легкомыслию обгорите на солнце: чешуйки омертвевшей кожи, которые отслаиваются спустя несколько дней, – это поврежденные клетки, которые слишком испорчены, чтобы воспроизводиться должным образом, и поэтому им «поручается» умереть, а не задерживаться, создавая проблемы в будущем. Неудивительно, что генетические изменения, которые нарушают ключевые компоненты этой суицидальной реакции, оказываются важным этапом в развитии рака: растущая опухоль не только требует воспроизведения все новых клеток, но и нуждается в том, чтобы они не умирали.

В этом открытии запечатлено противоречие между потребностями отдельной составляющей многоклеточного тела и совокупным благом всего его сообщества. «Жизненная цель» одноклеточного организма состоит в том, чтобы произвести как можно больше своих копий и не умереть, но с позиции многоклеточного существа самое главное состоит в том, чтобы клетки, напротив, выполняли свой долг и были готовы умирать для общего блага группы – когда они повреждены, неправильно работают или больше не нужны.

«На протяжении миллиардов лет клетки просто делились: если вы одноклеточный, то вам только этим и приходится заниматься. Однако как только вы оказываетесь внутри другого организма, речь идет уже не только о вас, – говорит мне Руис-Трилло. – Многоклеточность приносит великую пользу организму, и вам в том числе, однако теперь вы попали в абсолютно другие условия, и то, что вы могли делать, будучи автономной единицей, становится невозможным, поскольку вам нужно следить за своим поведением и следовать правилам».

Это проблема, с которой вы, безусловно, сталкивались, если когда-нибудь ездили на отдых с группой друзей. Действия и решения, которые кажутся достаточно простыми для одиночки, внезапно превращаются в предмет сражений за желания и приоритеты, которые разделяют участников. По словам Руиса-Трилло, многие студенты из его лаборатории любят ходить в походы, но это не приводит автоматически к гармоничному отдыху.

«Когда вы идете в поход один, у вас обычно все легко. Вы едите, когда захотите и что захотите, – говорит он. – Вы ставите палатку там, где нравится, и спите тогда, когда хочется, – все по собственному усмотрению. Однако как только вы отправляетесь в поход в составе группы, состоящей из десяти человек, у вас появляются проблемы. Неизбежно начинаются споры: а почему бы нам не поставить палатку здесь или почему нельзя поесть сейчас?»

Чтобы избежать аналогичных трудностей, клетки поддерживают постоянную коммуникацию друг с другом, отправляя и получая сигналы, сообщающие о текущей обстановке и необходимых действиях. Некоторые из этих сообщений представляют собой свободно циркулирующие химические вещества, которые диффундируют от клетки к клетке или перемещаются по кровотоку, в то время как другие больше похожи на старомодную систему «две жестяные банки с веревкой», требующую непосредственного физического контакта между клетками для передачи сигнала. На деле многие гены из числа тех, что нужны для многоклеточности, участвуют в коммуникации между клетками – и с развитием рака контакты этого типа прекращаются.

Хотя многоклеточный образ жизни имеет несомненные преимущества перед одноклеточным существованием, бóльшее количество клеток чревато бóльшими проблемами. Как нередко случается в жизни, чем сложнее что-то устроено, тем чаще оно ломается. Если в многоклеточных организмах наличествуют многоуровневые и сложнейшие регуляторные механизмы, которые позволяют клеткам специализироваться на выполнении различных задач и воспроизводиться в тот момент и в том месте, когда и где это необходимо, то можно не сомневаться и в наличии процессов, которые, пойдя наперекосяк, выведут из строя всю систему. Миллиард лет назад, когда мы были немногим больше амеб, все было гораздо проще.

Четверг воспоминаний [10]