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

Чем сложнее организм, тем больше решений приходится принимать системам регуляции, таким как генная сеть TP53, для его нормальной жизнедеятельности. Чем сложнее структуры регулирования, тем проще найти лазейки и способы обхода установленных правил (наглядным примером тому является налоговый кодекс). Чем больше установлено правил поведения и взаимодействия клеток, тем сложнее должна быть система обнаружения недобросовестных клеток для их максимально точной идентификации. Таким образом, естественный отбор вынуждает многоклеточные организмы максимально эффективно использовать вычислительную мощность генетических сетей для поиска и ликвидации потенциальных раковых клеток, потому что они в ходе своей эволюции постоянно находят новые лазейки в системах подавления рака нашего организма.

И мы снова возвращаемся к загадке гена TP53: почему наша структура обработки данных для обнаружения недобросовестных клеток настолько централизована? Дело в том, что в распределенной системе недобросовестным клеткам было бы намного проще оставаться незамеченными, так как «компрометирующие» их фрагменты информации могли бы оказаться разбросаны по нескольким сетям. В централизованной системе это невозможно, поскольку вся информация проходит через один и тот же узел — в нашем случае ген TP53, — что помогает отличить безобидную ошибку от явного признака того, что клетка перерождается в раковую. А за счет того, что это решение принимается на основе сразу нескольких критериев, централизованным системам подавления рака не приходится выбирать между ложными срабатываниями и пропусками.

Столь сложный анализ данных в генных сетях говорит о том, что нам следует пересмотреть некоторые фундаментальные предположения об устройстве клеток. Клетки — это не тривиальные машины ввода-вывода, а сложные устройства обработки информации, которые собирают множество разных сигналов, по результату анализа которых принимают решение о том, что делать дальше: делиться, чинить ДНК, самоуничтожаться или делать что-то совершенно другое. Эти клетки также умудряются слаженно работать вместе, делясь информацией с соседями и иммунной системой, — и все ради того, чтобы держать в узде потенциальные раковые клетки.

НАШ ОРГАНИЗМ СТРОИТСЯ НЕ ТОЛЬКО НА СОТРУДНИЧЕСТВЕ, НО И НА РАЗВЕДКЕ. КАЖДУЮ МИЛЛИСЕКУНДУ КЛЕТКИ ОБРАБАТЫВАЮТ ДАННЫЕ И РЕАГИРУЮТ НА НИХ, ПОДДЕРЖИВАЯ НАШУ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ОБЕРЕГАЯ ОТ РАКА.

Наш организм и составляющие его клетки умнее, чем мы могли бы себе представить — они используют целую разведывательную сеть (о существовании которой мы даже не догадываемся) для обнаружения и ликвидации недобросовестных клеток. Эта система начинает работать с момента нашего зачатия и не останавливается на протяжении всей жизни. Без постоянного отслеживания недобросовестных клеток и принятия необходимых мер в случае их обнаружения мы не могли бы нормально развиваться, не говоря уже о том, чтобы дожить до репродуктивного возраста. Многоклеточным организмам необходимы системы обнаружения недобросовестного поведения клеток, чтобы не стать тупиковой ветвью эволюции. Без них наше существование было бы попросту невозможно.

КЛЕТКИ — ВЕСЬ НАШ ОРГАНИЗМ — ОБРАБАТЫВАЮТ ОГРОМНОЕ КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ, ЧТОБЫ УБЕРЕЧЬ НАС ОТ РАКА.

Не только мозг анализирует данные, чтобы помочь нам выживать и размножаться. Этим занимается каждая клетка нашего тела, без остановки контролируя себя и своих соседей, чтобы не допускать недобросовестного поведения и поддерживать порядок в построенном на сотрудничестве многоклеточном сообществе.

Людям остается только завидовать масштабам такого взаимодействия. Конечно, наша цивилизация тоже построена на сотрудничестве — без совместной работы в больших группах технический прогресс был бы попросту невозможен. И тем не менее все, чего нам удалось добиться, меркнет на фоне достижений биоинженерии и информационных технологий клеток, которые они демонстрируют ежеминутно на протяжении всей нашей жизни, поддерживая сложнейшее многоклеточное сотрудничество, необходимое для нашего существования. Клетки выстраивают (и постоянно перестраивают) организм путем пролиферации, экспрессии генов и производства белков, из которых состоит как наша физическая инфраструктура — клетки и внеклеточный матрикс между ними, так и информационная, обеспечивающая жизнедеятельность.

Можно сказать, что клетки обладают своего рода коллективным интеллектом. Подобно колонии муравьев, регулирующей свою температуру или сбор ресурсов путем взаимодействия между отдельными особями, в то время как ни один из них не понимает целей, преследуемых колонией, клетки нашего тела регулируют его температуру и пищевое поведение, не зная о том, какие цели стоят перед всем организмом. Коллективный разум позволяет клеткам добиваться сотрудничества умопомрачительных масштабов. Он лежит и в основе системы обнаружения недобросовестных клеток, и именно ему мы обязаны своим существованием с момента зачатия и на протяжении всей нашей жизни.