Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни

Более двадцати лет назад, еще до того, как мы узнали о значительной генетической гетерогенности опухолей, он опубликовал книгу под названием «Рак: эволюционное наследие» (Cancer: The Evolutionary Legacy). В ней излагалась идея о том, что рак неотъемлемо и неизбежно связан с эволюцией, причем в плане как человеческого вида в целом, так и самой зарождающейся и распространяющейся в организме болезни. Даже не зная об открытиях современной геномики, автор считал, что эволюционный подход предлагает четкое объяснение принципов естественного отбора, действующих в генетически различных клеточных кластерах, присутствующих в опухоли. Однако, как и в более ранней истории с Ноуэллом, этот текст был в основном проигнорирован.

Согласно подсчетам, сделанным в 2011 году, только в 1 % всех научных статей о рецидивах рака или устойчивости к терапии, опубликованных с 1980-х годов, упоминалось понятие эволюции; в последующие пять лет число таких упоминаний увеличилось до ничтожных 10 %. В какой-то мере это объяснимо: лишь в последние годы технология секвенирования ДНК продвинулась до такой степени, что появилась возможность расшифровывать, причем не единожды, а десятки или даже тысячи раз, генетическую структуру относительно небольших образцов опухоли, прослеживая их эволюционный путь. Тем не менее в наши дни игнорирование закономерностей эволюции при изучении рака не имеет никакого оправдания.

В поисках объяснения того, почему ученое сообщество так долго пренебрегало эволюционным взглядом на рак, я, прихватив с собой зачитанный экземпляр книжки «Рак: эволюционное наследие», отправилась в Институт исследований рака, чтобы встретиться с ее автором. Стоящий на пороге 80-летия Мэл Гривз, которому недавно пожаловали рыцарское звание, был приступающим к изучению рака докторантом, когда статья Ноуэлла появилась на страницах журнала Science. Его искушенность в эволюционной биологии, которую он приобрел благодаря обучению у великого математика и генетика Джона Мейнарда Смита, помогла ему быстро понять значимость идеи Ноуэлла уже в то время, когда лишь немногие специалисты отнеслись к ней всерьез. «Меня до сих пор удивляет, сколь малый эффект имел этот текст, хотя сам я считал, что он абсолютно логичен, – говорит мой собеседник, в тихом голосе которого слышатся нотки раздражения. – Ведь это просто принцип работы биологии, и поэтому меня действительно поразило, почему люди не поняли этого. Дарвин все разъяснил, ничего не зная ни о ДНК, ни о генах! Это захватывающе, это просто завораживает, так почему же не все понимают это?»

Я вспоминаю пример с фогельграммой – изящной линейной картинкой, представляющей прогрессию от клетки к бугорку, а далее к опухоли по мере заполнения карточки мутационного лото. Она оказала огромное влияние на представления исследователей и врачей о развитии рака. Фогельграмма в чем-то весьма похожа на культовое полотно «Марш прогресса», созданное в 1965 году художником Рудольфом Заллингером и изображающее эволюцию человека в виде прямой последовательности стадий: сначала обезьяна с волочащимися по земле костяшками передних лап, затем неуклюже шагающий шимпанзе, потом пещерный житель с густыми бровями и, наконец, современный человек с прямой осанкой и красивой мускулатурой.

Этот визуально захватывающий и элегантный образ эволюции, который никогда не претендовал на научно безупречное отражение процесса, с самого своего появления непреднамеренно сбивает с толку публику. Еще в 1960-е годы утвердилось понимание того, что виды эволюционируют постепенно, на протяжении миллионов лет, минуя в пути множество тупиков и развилок и создавая такое эволюционное древо, в котором преобладает спутанный кустарник, а не прямые ветки.

Homo sapiens – единственный вид из живущих сегодня человекообразных, переживший всех конкурировавших с ним предков-гомининов. Тем не менее ископаемые находки, а также интригующие результаты, извлеченные из анализа древней ДНК, показывают, что на пройденном пути было множество межвидовых интрижек. Кроме того, мы продолжаем развиваться параллельно с потомками наших дальних родственников – обезьян: шимпанзе, горилл, бонобо и прочих. Попытка объяснить сложные эволюционные взаимоотношения всех приматов Земли с помощью «Марша прогресса» столь же бесполезна, как и стремление разобраться в хитросплетениях прогрессирующего метастатического рака, опираясь на фогельграмму и горстку драйверных мутаций.

«Генетика и геномика великолепны – они позволяют нам видеть сложнейшие вариации, а не просто последовательность событий, но все же, по моему мнению, мы слишком геноцентричны, – утверждает Гривз. – Я продвигаю более эволюционную модель, потому что именно она задает контекст, в котором все происходит, и меня поражает, что все меньше онкологов понимают, что такое резистентность к лечению. Помилуйте, это всего лишь дарвиновский отбор, но, чтобы осознать это, им требуется уйма времени!»