Царь всех болезней. Биография рака

Роули исследовала клеточный материал от все новых и новых пациентов с ХМЛ и неизменно обнаруживала ту же транслокацию. О хромосомных аномалиях внутри раковых клеток было известно еще со времен фон Ганземана и Бовери. Но результаты Роули позволяли сделать гораздо более глубокий вывод. Рак был не беспорядочным, а организованным хромосомным хаосом: той или иной разновидности рака были присущи специфические мутации, причем одни и те же у разных людей.

При хромосомных транслокациях в результате слияния частей генов с разных хромосом могут образовываться новые, химерные, гены: скажем, когда “головная” часть одного гена с 9-й хромосомы стыкуется с “хвостовой” частью другого гена с 13-й. Роули предположила, что характерная для ХМЛ транслокация как раз и порождает такую химеру. Она не знала, что это за гибридное чудовище и какие функции оно выполняет, однако ей удалось выявить в раковых клетках человека новое, уникальное генетическое нарушение – позднее идентифицированное как химерный онкоген, – проявляющее себя хромосомной аберрацией.

В начале 1970-х в Хьюстоне генетик Альфред Кнудсон, прошедший научную подготовку в Калтехе, применил совершенно иной метод выявления раковых генов у людей. Роули обнаружила такой ген, изучая физическую структуру хромосом злокачественных клеток. Кнудсон же сосредоточился на генных функциях. Гены кодируют и переносят от поколения к поколению те или иные признаки. Кнудсон рассудил так: если рак вызывают гены, то можно выявлять закономерности в наследовании рака – так же, как Мендель пришел к самой идее существования дискретных единиц наследственности, изучая наследование окраски цветков и высоты гороха.

В 1969 году Кнудсон устроился в Онкологический центр Андерсона при Техасском университете[848]. Его привлекала основанная там Фрайрайхом и ныне преуспевающая детская клиника. Кнудсону требовался “модельный” рак – передающаяся в поколениях злокачественная опухоль, закономерности наследования которой помогли бы объяснить работу генов, вызывающих рак. И самым естественным выбором здесь была ретинобластома – редкая разновидность глазного рака. Еще де Гувеа в Бразилии описал поразительную склонность этой опухоли преследовать одну и ту же семью на протяжении нескольких поколений.

Ретинобластома – крайне трагичный вариант рака, и не только потому, что не щадит детей: она разрушает один из важнейших для них органов. Иногда болезнь диагностируют, когда ребенок замечает, что мир вокруг mycкнеет и размывается. Иногда ее находят случайно, по детским фотографиям: глаз в момент вспышки устрашающе светится, как у кошки от автомобильных фар, обнажая таящуюся за хрусталиком опухоль. Если ее не лечить, она распространяется дальше, поражая глазной нерв, а затем и мозг. Лечение же предполагает главным образом высокодозное облучение опухоли гамма-радиацией или удаление глаза.

Ретинобластома бывает наследственной – “семейная” форма – и спорадической, случайной. Де Гувеа описал наследственный вариант. В таких случаях помимо самих детей ретинобластома встречается у их отцов, матерей, родных и двоюродных братьев и сестер, в других поколениях родственников. Чаще всего, как и в описании де Гувеа, “семейные” опухоли поражают оба глаза. Но ретинобластома развивается и у детей, в чьих семьях никогда не фиксировали ничего подобного. Вот такая спорадическая опухоль всегда затрагивает только один глаз.

Паттерн наследования ретинобластомы заинтриговал Кнудсона. Он решил проверить, нельзя ли матанализом выявить разницу в развитии спорадической и наследственной форм рака. Для этого Кнудсон провел простейшее исследование: разделил больных детей на две группы в зависимости от формы ретинобластомы и стал изучать их истории болезни. На основе медицинских записей он составил таблицы возраста, в котором проявилось заболевание, а потом построил по ним графики. Оказалось, что темпы развития рака в этих двух группах разнились. Наследственная ретинобластома атаковала рано, диагноз обычно ставился уже в возрасте двух – шести месяцев. Спорадическая же чаще проявлялась в два – четыре года.

Почему одно и то же заболевание у разных детей развивается с разной скоростью? С помощью несложных уравнений из физики и теории вероятности Кнудсон смоделировал развитие рака в двух группах и обнаружил, что данные укладываются в простую закономерность: детям с наследственной ретинобластомой для развития рака хватало одного генетического изменения, а детям со спорадической формой требовались два.