Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни

Детские раковые заболевания, к счастью, встречаются редко, а шансы на излечение многих видов сейчас довольно высоки. Обратной стороной успеха стало то, что все больше и больше детей вынуждены десятилетиями жить с долгосрочными побочными эффектами от лечения, которые могут включать в себя бесплодие, потерю слуха, проблемы с памятью и многое другое. Разумеется, очень трудно переубеждать исследователей и фармацевтические компании, заставляя их отвлечься от многомиллионного и многообещающего рынка взрослых пациентов и проявить интерес к относительно небольшой группе маленьких больных. В этой сфере между тем есть чем заниматься – как в плане противодействия тем видам рака, против которых пока нет эффективного лечения, так и в плане смягчения уже имеющихся методик и превращения их в более щадящие.

Молочные железы, кишечник и невезение

Где-то в больничной морозильной камере в Восточном Лондоне хранятся остатки молочных желез моей подруги Дезире[31], которая ждет появления какого-нибудь аспиранта, готового исследовать необычную мутацию BRCA2 в ее семье. Генетический тест уже показал, что она с рождения унаследовала одну копию дефектного гена, ответственного за рак молочной железы, от которого страдали ее мать, бабушка, большинство сестер бабушки и их многочисленные дочери. Однако к тому моменту, когда она задумалась о записи на профилактическую двойную мастэктомию, было уже слишком поздно.

Дезире была частью сплоченной команды, с которой я работала в Cancer Research UK. Мы были рядом, когда она проходила диагностику, лечилась и выздоравливала; для меня это стало отрезвляющим опытом. Тем не менее наша компания все же купила ей одну из тех пластиковых клоунских шляп с искусственными волосами, желая хотя бы понарошку заменить ее исчезнувшие локоны, – мы были ужасными людьми, которые не знали, как сказать дорогой для нас женщине, что мы любим ее и беспокоимся о ней.

Когда я недавно встретилась с Дезире, она напомнила об одной из самых любопытных и вечных загадок этой болезни. Каждая клетка ее тела несет в себе сломанную копию гена BRCA2, который, как было сказано выше, она унаследовала от своей мамы. Кроме того, из всех триллионов клеток в ее теле большая часть случайно получила повреждение функциональной резервной копии BRCA2, которую она получила от отца. Во всех этих клетках, пострадавших от двух «попаданий» сразу, были испорчены инструменты восстановления ДНК. Так почему опухоль поразила лишь одну ее грудь – и больше ничего? Ее ситуация, впрочем, весьма типична. Диапазон раковых заболеваний, которые, как правило, возникают у людей с наследственными мутациями BRCA1 или BRCA2, крайне узок. Для женщин это опухоли в груди и в яичниках, для мужчин рак простаты и тоже рак молочной железы, хотя гораздо реже. Иногда у представителей обоих полов встречаются рак поджелудочной железы и опухоли головного мозга. При этом интересно, что в плане риска заболеть раком легкого, кишечника или чего-то еще эти необычные люди не отличаются от остальных.

Есть и другие странности. Семьи с наследуемыми ошибками в гене APC страдают от заболевания, при котором в кишечнике появляются тысячи крошечных бугорков, и каждый из них, если им не заниматься, способен перерасти в опухоль. У членов таких семей фиксируется также повышенная вероятность возникновения рака печени и щитовидной железы – но на этом все. Рассматривая население в целом, мы не понимаем, почему раку легкого сопутствуют ошибки в генах EGFR или ALK, в то время как при меланоме повреждается ген BRAF. Почему, наконец, опухоли молочной и предстательной желез широко распространены, а случаи рака сердца исключительно редки? Мы и этого не знаем.

По-видимому, самое достоверное объяснение придет из понимания того, каким образом все ткани организма в конечном итоге становятся такими разными. Все наши клетки содержат один и тот же набор из 20 000 генов, но не все они работают в постоянном режиме. Скажем, клетка печени должна активировать подмножество генов, которые выполняют специфические именно для этого органа функции – например, вырабатывают пищеварительные ферменты и тому подобное, но при этом остальные ее «ненужные» гены не работают. Или возьмем клетку мозга: она должна запускать все программы по производству нейромедиаторов, но никогда не подключается к созданию мышц.

Эти закономерности являются конечным результатом длинной серии решений, которые принимаются на пути от отдельной клетки к эмбриону и от ребенка к взрослому, когда клетки воспроизводятся, мигрируют, специализируются, реагируют на сигналы окружающих их других клеток. Возможно, некоторые из этих путей и развилок делают более вероятными конкретные мутации, а не какие-то другие или же создают для клеток лазейки, позволяющие нарушать правила их биологического сообщества.