Афина Актипис - Клетка-предатель. Откуда взялся рак и почему его так трудно вылечить

ОБЫЧНО КЛЕТКИ ВНУТРИ ОРГАНИЗМА ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВОСПРИИМЧИВЫ К СИГНАЛАМ, ПОСТУПАЮЩИМ ОТ ИХ СОСЕДЕЙ.

Крейг Томпсон, президент Мемориального онкологического центра Слоана — Кеттеринга, описывает эту повышенную чувствительность следующим образом: каждая клетка нашего организма словно просыпается каждое утро с мыслями о самоубийстве, от которого ее приходится отговаривать соседям. И действительно, клетки постоянно посылают друг другу сигналы о поддержании жизнедеятельности, и они могут запустить процесс клеточного самоубийства при малейшем намеке на «неодобрение» со стороны кого-то из своих соседей. «Заметив», что одна из соседних клеток начала стремительно размножаться, другая клетка перестает посылать ей сигналы о поддержании жизнедеятельности и может даже отправить команду к апоптозу, призывая ее самоуничтожиться. Такая система соседского надзора помогает защитить организм от раковых клеток.

На случай, если сама клетка и соседский дозор не смогли предотвратить недобросовестное поведение, имеется еще одна линия защиты: иммунная система. Она контролирует весь организм, косвенно отслеживая сигналы неуместного поведения клеток, включая чрезмерную пролиферацию и потребление ресурсов, а также обход механизмов самоуничтожения путем патрулирования организма на предмет анормального уровня экспрессии генов. Иммунные клетки могут зафиксировать недобросовестное поведение клетки, обнаружив опухолевые антигены — белки, которые производят раковые клетки. Опухолевые антигены также могут образовываться в результате нарушения клеточного цикла, клеточной адгезии и в ходе стрессовой реакции клетки. Иммунная система собирает информацию о поведении клеток по всем тканям и системам органов, выискивая потенциальные признаки каких-либо нарушений — вроде присутствия этих опухолевых антигенов, — и направляет иммунные клетки в место обнаружения возможной угрозы. Иммунным клеткам поручено выискивать и уничтожать все, что причиняет вред многоклеточному организму, и раковые клетки не являются исключением. Если иммунной системе удается обнаружить и идентифицировать раковые клетки, то она отдает приказ об их ликвидации, тем самым помогая защищать организм.

В идеале эти три системы подавления рака — внутренняя, соседская и системная — занимаются совместным обнаружением и контролем потенциальных раковых клеток. Эти механизмы, как правило, справляются со своими задачами, однако они не застрахованы от сбоев. За эти механизмы отвечают гены, которые сами могут оказаться повреждены в процессе развития рака. Более того, многие из генов подавления рака могут быть подвержены мутациям даже в «нормальной» ткани без каких-либо признаков опухолеподобных образований.

В результате мутаций популяции раковых клеток могут научиться обходить все эти защитные системы.

Так, например, изменения гена TP53 могут вывести из строя внутриклеточные системы подавления рака. Мутациям подвержены и гены, отвечающие за взаимодействие между клетками, в результате чего клетки перестают обращать внимание на получаемые от своих соседей сигналы. Способность иммунной системы находить раковые клетки также постоянно подрывается в процессе эволюции рака. Раковые клетки учатся избегать уничтожения иммунной системой, меняя белки на своей поверхности или мешая передаче иммунных сигналов. Подобно популяциям животных, которые в результате эволюции учатся все лучше спасаться от хищников, популяции раковых клеток подвержены постоянному давлению отбора, под действием которого у них вырабатываются механизмы обхода защитных систем.

Клеточное разведывательное управление

Системы обнаружения недобросовестных клеток совместными усилиями разыскивают, подавляют и ликвидируют потенциальные раковые клетки, поддерживая здоровье организма. Внутри нас имеются обширные сети обработки информации в виде систем передачи сигналов от клеток, с помощью которых осуществляется контроль за соблюдением порядка в многоклеточной организации. Информация обрабатывается и передается не только между клетками, но и внутри клеток посредством генетических сетей вроде сети гена TP53, о которой мы уже говорили. Крупные организмы, такие как человек, научились использовать клеточные и генетические сигналы для обнаружения недобросовестного поведения на клеточном уровне и своевременного на него реагирования.