Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни

Медицинские умы издавна пытались найти более рациональные ответы. В IV веке до н. э. Гиппократ, древнегреческий «отец медицины», выдвинул идею о том, что тело состоит из четырех телесных жидкостей, каждая из которых имеет свой цвет: это красная кровь, белесая мокрота, желтая желчь и черная желчь. Когда эти жизненно важные жидкости находятся в равновесии, человек чувствует себя хорошо. Если же баланс нарушается, то человек заболевает, причем рак появляется от избытка скапливающейся в организме черной желчи.

Римский врач Гален подхватил идею Гиппократа и развил ее, включив в свои тексты. Они служили основой клинической практики в Европе, а также в исламском мире на протяжении более тысячелетия. Гален также обратил внимание на то, что рак молочной железы чаще встречается у женщин, не имевших детей; это заставило его предположить, что эта болезнь может быть результатом задержки в организме женщины какого-то ядовитого вещества, удаляемого при грудном вскармливании[13].

К 1500-м годам люди начали понимать, что теория жидкостей Галена не имеет смысла, в особенности с учетом того, что никто так и не смог подтвердить существование зловещей, но неуловимой черной желчи. В середине XVI века появилась новая теория, в основу которой были положены наблюдения за множественными случаями рака у членов одной и той же семьи. Она подтолкнула медиков к выводу о заразности онкологических заболеваний. Подобно гипотезе Галена о токсичных молочных железах, само наблюдение было верным, но причина констатируемого явления указывалась неправильно: сегодня мы знаем, что унаследованные генетические изменения значительно повышают шансы заболеть определенными видами рака, чем и объясняется их распространенность в конкретных семьях. Несмотря на то что некоторые заразные инфекции, подобные уже упомянутому вирусу папилломы человека, способны подталкивать клетки к раку, при нормальных условиях заразиться им невозможно. (Впрочем, имеются примечательные исключения, о которых речь пойдет ниже, – см. гл. 8.) Тем не менее эта идея внесла свой вклад в стигматизацию заболевания, заставив вынести первые онкологические больницы за пределы городов, чтобы не подвергать риску население.

Следующим большим этапом стала теория лимфы, которая приобрела популярность с середины XVII века. Она сузила список Гиппократа с четырех жизненно важных жидкостей до двух – крови и лимфы. Как полагали ее сторонники, от их правильного перемещения по телесным каналам зависит человеческое здоровье. Одним из главных апологетов этой концепции был легендарный шотландский хирург и анатом Джон Хантер, который считал, что опухоли возникают в очагах застоявшейся лимфы, вытекшей за пределы кровотока. Благодаря Хантеру и другим известным сторонникам теория лимфы просуществовала до середины XIX века, после чего была опровергнута неугомонными патологоанатомами, которые с помощью своих новомодных микроскопов доказали, что опухоли на деле состоят из человеческих клеток, а не из загустевшей жидкости.

Рак действительно содержал какие-то клетки, но их происхождение по-прежнему оставалось загадкой. По мере того как ученые изо всех сил старались разобраться в странном и чудесном клеточном мире, открывающемся под их микроскопами, появлялись всевозможные новые идеи. Одни считали, что рак является порождением каких-то необычных маленьких клеток, отделяющихся от слоя ткани, известного как бластема. Другие создавали собственные вариации той же темы, доказывая, что опухолевые клетки спонтанно образуются из загустевшей жидкости, просачивающейся из кровеносных сосудов, или же представляют собой остатки того «багажа», которым мы обзавелись еще в утробе матери (кстати, в случае детского рака эта идея оказалась верной – см. гл. 5). Все эти теории боролись между собой бóльшую часть столетия, причем каждая имела ученых сторонников в различных частях Европы и Соединенных Штатов.

Пристальные наблюдения со временем выявили тот факт, что раковые клетки придерживаются фундаментального принципа биологии: omnis cellula e cellula – «все клеточное происходит из клеток». Следовательно, рак – не проклятие, не заразная болезнь, не застой (или свертывание) крови. Он возникает в тот момент, когда наши собственные клетки начинают «обманывать» нас, бесконтрольно воспроизводясь и в конце концов захватывая другие части тела. Тем не менее такой подход лишь позволяет понять, что такое рак, не объясняя, почему он возникает. Так какие же причины заставляют добропорядочные клетки ломать рамки хорошего поведения и начинать своевольничать?

Слежка за клетками

XIX век был захватывающим временем для человека, обладающего микроскопом (и, заметим, в основном это были мужчины). Инструменты и методы микроскопии быстро развивались, включая разработку ярких синтетических красителей, созданных из химикатов каменноугольной смолы. Эти совершенствования позволили зорким ученым «шпионить» за внутренней работой клеток.