Время генома

Патологоанатомы обработали образцы, взятые из опухоли, с помощью почти тех же методов, которые применялись более 100 лет назад, когда клетки окрашивали веществами, изначально используемыми для покраски женской одежды, и полученные препараты обследовали под микроскопом, освещая их снизу. Специалисты охарактеризовали эти раковые клетки как «недифференцированные». Их ядра были похожи на большие, расширенные и злые зрачки глаз. Они были разбухшие, с неупорядоченным, неравномерно распределенным хроматином – молекулами ДНК, намотанными на белки как пряжа на катушки. Словно зомби, эти клетки превратились в нечто ужасное из-за генетических нарушений.

Когда раковые клетки дышали кислородом, питались и делились, образуя дочерние клетки, они вырабатывали вещества, которых нет в здоровых клетках, поэтому их окраска отличалась. Клетки опухоли имели темный оттенок. Их зернистая цитоплазма была дымчато-красной. Ткань, взятую для исследования, обработали формалином и залили воском, чтобы сохранить и зафиксировать клетки и то, что было вокруг них. Затем изготовили тонкие срезы толщиной с человеческий волос и поместили на специальные адгезивные стекла для детального изучения патологоанатомом. С помощью визуального осмотра и других тестов, выявляющих различные белки, подтвердили, что это раковые клетки, произошедшие от клеток желчных протоков. Другой тип лабораторных анализов, в котором используются антитела, чтобы показать наличие или отсутствие различных опухолевых белков, также подтвердил, что это был рак желчных протоков, а не какой-то другой, чьи метастазы занесло сюда. Такую форму рака сложно вылечить. Желчь производится печенью для участия в пищеварении, и клетки, образующие протоки, приспособлены к сложным химическим условиям. Так же как и зомби, раковую опухоль, выжившую в желчных протоках, сложно убить.

Далее возникал вопрос: какого именно типа эта раковая опухоль? Ответ на него важен, потому что от этого зависит, какие противоопухолевые препараты Тим должен принимать.

Раньше, в XX в., диагноз был бы простой – «рак желчных протоков». Часто говорят, что вся история медицинских исследований – это перетягивание каната между двумя лагерями врачей: объединителей и разделителей. Чтобы разобраться в различных болезнях, врачам надо упорядочить их по признакам и симптомам, по причинам или по механизмам, лежащим в основе заболевания. «Объединители» ищут общее в разных болезнях. «Разделители» пытаются разобраться, как похожие на первый взгляд заболевания вызываются на самом деле разными причинами. В целом в последние несколько столетий разделители уверенно вырываются вперед.

В своей практике, когда я работаю с семейным анамнезом, то часто слышу, что чья-то бабушка умерла от «рака в животе» – и больше никаких подробностей. Или отец пациента умер от рака почек или кишечника. Такое общее описание отражает развитие медицины того времени, когда было мало известно про разные типы новообразований, возникающих в одном и том же органе. И сегодня считается нормальной сложившаяся практика наименования разных форм рака по органу их возникновения (рак легких, рак толстой кишки, рак груди и т. д.). Однако, после того как недавно было признано, что рак – это в первую очередь болезнь ДНК, классификацию начали менять, упорядочивая эти заболевания более точно по тому, какие мутации несут опухолевые клетки.

Патологоанатомы нашли то, что стало главной подсказкой для определения типа рака у Тима. Его опухоль была заполнена большим числом лимфоцитов – хорошо узнаваемых иммунных клеток. Это маленькие круглые клетки с небольшим объемом цитоплазмы, поскольку большая часть их занята ДНК-содержащим ядром. Они – часть адаптивной иммунной системы. Предполагается, что эта система возникла примерно 5 млн лет назад у древних челюстных рыб, чтобы бороться с инфекциями, а также, возможно, и с раковыми опухолями. Однако подобные клетки наблюдаются и у просто организованных животных, таких как радиально-симметричные морские ежи. Иногда приходится бить противника его же оружием, и адаптивная иммунная система использует мутации во благо: для борьбы с нашими врагами и ликвидации чужеродных объектов – бактерий, вирусов, а также и раковых клеток.

Это эволюционная война. Каждая из сторон использует мутации и эволюцию, чтобы победить противника. Элитные подразделения спецназа, состоящие из 10 млн T- и B-лимфоцитов, несут на своей мембране белки, похожие на трехмерные замки`, которые в результате комбинации различных мутаций могут принимать почти любую форму. Благодаря процессу, который называется гипермутация, можно с помощью небольшого числа генов, кодирующих эти белки, создавать огромную и разнообразную армию, имеющую буквально миллиарды различных вариантов белков.