Царь всех болезней. Биография рака

В начале 1990-х онкобиологи смогли приступить к моделированию канцерогенеза уже на уровне молекулярных изменений в генах. Чтобы полнее понять эту модель, начнем с нормальной клетки. Допустим, той, что обитает в левом легком 40-летнего установщика противопожарного оборудования. Как-то раз в 1968 году крохотный конгломерат частиц асбеста выпадает из огнеупорной изоляции, с током воздуха влетает в легкое и оседает рядом с нашей клеткой. Организм реагирует на эти частицы воспалением. Соседние клетки, включая нашу, начинают судорожно делиться, как если бы пытались залечить крохотную рану. Так из потомков той самой клетки образуется небольшое клеточное скопление.

В одной клетке из этой горстки потомков происходит случайная активирующая мутация гена ras. Клетка с таким мутантным геном начинает делиться быстрее, чем ее соседи, и внутри старого скопления клеток образует новое. Это еще не клетки рака, но первичные его предшественницы: у них уже появляется склонность к бесконтрольному делению.

Проходит 10 лет. Группа клеток с мутантным ras продолжает незаметно размножаться где-то на периферии легкого. Но мастер еще и курит. Канцерогены из табачной смолы достигают той самой легочной периферии и сталкиваются со скоплением Ш5-мутантных клеток. Одна из тех клеток приобретает вторую мутацию, активирующую уже второй онкоген.

Еще 10 лет пролетает. Какая-то клетка из потомства носительницы двух мутаций попадает под диагностический рентгеновский луч и обретает очередную мутацию, на сей раз инактивирующую супрессор опухолей. Новая мутация пока не проявляется, ведь в клетке остается неповрежденной вторая копия этого гена. Но на следующий год мутация настигает и ее. Так образуется клетка, в которой активированы два онкогена и инактивирован один ген-супрессор.

Роковой марш начинается, наступление разворачивается в полную силу. Клетки с четырьмя мутациями размножаются гораздо быстрее соседок, претерпевая новые генетические изменения, активирующие сигнальные пути, которые придают клеткам еще большую приспособленность к размножению и живучесть. Одна из мутаций позволяет опухоли стимулировать рост сосудов вокруг нее, а следующая, уже в откормленной кровью опухоли, помогает ей выживать даже в областях тела с низким содержанием кислорода.

Мутантные клетки порождают все новых и новых потомков. В каком-то из них активируется ген, увеличивающий подвижность. Теперь такая клетка может мигрировать через ткань легких и проникнуть в кровяное русло. Один ее потомок приобретает способность выживать в костной ткани. С током крови он достигает наружного края тазовой кости и обосновывается там, начиная очередной цикл выживания, отбора и колонизации. Это первый метастаз опухоли, происходящей из легочной ткани.

Установщику противопожарного оборудования бывает чуточку трудно дышать. В грудной клетке временами покалывает. При ходьбе ему кажется, будто там что-то перемещается. Минует год, и ему становится хуже. Он посещает врача и делает компьютерную томографию, которая выявляет новообразование в легких, словно кожурой обертывающее бронхи. Биопсия показывает рак легких. Хирург осматривает пациента, изучает снимки грудной клетки и приходит к выводу, что рак неоперабелен. Еще через три недели больной возвращается в клинику, жалуясь на боли в ребрах и бедрах. Снимки костей показывают метастазы в ребрах и тазу.

Начинается внутривенная химиотерапия. Клетки опухоли в легких отзываются на лечение. Пациент стойко выдерживает мучительный многокомпонентный цитотоксический режим. Но во время лечения в одной из опухолевых клеток снова случается мутация, которая дарит ей устойчивость к лекарствам. Через семь месяцев после постановки диагноза опухоли массово появляются в легких, костях, печени. Утром 17 октября 2004 года, одурманенный болеутоляющими опиатами, 76-летний пациент умирает на больничной койке в кругу родных. Крошка асбеста все так же покоится на периферии его левого легкого.

Я начал этот рассказ как гипотетическую историю рака. Гены, канцерогены и последовательность мутаций в ней, конечно, чисто гипотетические. Но организм в центре этой истории вполне реальный. Это был мой первый умерший пациент, когда я стажировался по онкологии в Массачусетской больнице общего профиля.

Как я уже говорил, медицина начинается со сторителлинга. Пациенты рассказывают истории, чтобы описать болезнь. Врачи делают то же самое, чтобы понять ее. Наука рассказывает собственные истории, пытаясь объяснить недуги. История развития этого частного рака легких – канцерогены, вызывающие мутации, которые запускают сигнальные каскады в клетках, проходящих в итоге циклы мутагенеза, отбора и выживания, – иллюстрирует самую убедительную схему зарождения рака из тех, что у нас есть.