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

Я также более подробно рассмотрю некоторые из причин, по которым восприимчивость к раку меняется по всему древу жизни, начиная от простейших многоклеточных организмов и заканчивая более сложными формами жизни, такими как слоны.

Понимание того, как рак влияет на другие формы жизни — и как жизнь в ходе эволюции научилась с ним бороться, — поможет нам разобраться в причинах восприимчивости к раку у людей и направит нас к новым стратегиям лечения и профилактики онкологических заболеваний.

Различия в восприимчивости к раку среди разных форм жизни связаны с некоторыми из все тех же компромиссов, о которых мы узнали в предыдущих главах: с той ценой, которую приходится платить за крупный размер, быстрый рост, заживление ран и репродуктивный успех. Я же добавлю сюда еще эволюционные процессы, которые помогут нам понять, почему одни организмы делают упор на развитие эффективных механизмов подавления рака, а другие — нет. Эта теория поможет объяснить, почему у некоторых видов наблюдается особая устойчивость к этой болезни.

Я также рассмотрю несколько любопытных случаев заразного рака — от рака, передающегося половым путем у собак, и того, который передается через укусы морды у тасманских дьяволов, до нескольких редчайших случаев передачи рака от человека к человеку.

Мы увидим, как компромиссы с другими чертами, влияющими на нашу эволюционную приспособленность — такими, как заживление ран и размножение — формируют нашу восприимчивость к трансмиссивным видам рака и к раку в целом.

Я также покажу, что трансмиссивные виды рака сопровождают многоклеточную жизнь с самого ее зарождения — судя по всему, они сыграли важнейшую роль в формировании многих важных признаков жизни: от иммунной системы до эволюции полового размножения.

Рак и вся живая природа

В самом начале этой книги я рассказывала о хохлатых кактусах и удивительном разнообразии корон, узловатых наростов и напоминающих мозг образований, которые могут появиться в результате нарушения обычного контроля пролиферации клеток. Эти наросты на кактусах представляют столь большой интерес, поскольку по сути, являются аналогом раковых опухолей — клеткам удается каким-то образом обойти нормальные ограничения многоклеточного сообщества и начать бесконтрольно размножаться.

Хохлатые кактусы представляют собой один из примеров фасциации у растений. Фасциацией называют уродливую деформацию побегов и плодов растений, и она может возникнуть, когда клетки на конусе нарастания (так называемые клетки меристемы, или образовательной ткани растения) вместо одной верхушки образуют линию клеток. По мере своего деления эти клетки создают расширяющуюся полоску ткани, которая принимает форму веера и иногда даже начинает заворачиваться, формируя напоминающие мозговые извилины структуры. Фасциация свойственна не только кактусам — ей подвержены и многие другие растения (рис. 5.1). У некоторых цветков фасциация выражается в формировании причудливых, удлиненных соцветий. Табак часто подвергается фасциации, которая меняет структуру его листьев и цветков. Даже большие деревья, такие как сосны, могут быть подвержены фасциации, в результате которой их стволы разрастаются, принимая веерообразную форму.

Рисунок 5.1. Растения подвержены явлению под названием фасциация, механизм которого схож с образованием рака. Мутации в конусе нарастания приводят к причудливым и зачастую красивым паттернам роста. Иллюстрации слева направо: фасциация кипариса Chamaecyparis obtusa в результате повреждения (Антон Бодуэн, Политехнический университет Виргинии и университет штата, материалы на Bugwood.org представлены по свободной лицензии CC BY 3.0); фасциация у Casuarina glauca, лишенной типичной ветвящейся структуры, которую заменяет большое веерообразное формирование с нарушенной дифференцировкой ткани (ухо мула) с нормальным цветком слева и цветком, подверженным фасциации, справа; и «двойной цветок» Anemone coronaria.

С годами мой интерес к хохлатым кактусам перерос в увлечение фасциацией, которое затем расширилось на все древо жизни, в конечном счете охватив все многоклеточные организмы.

Напоминающие рак явления были обнаружены нами с коллегами на каждой ветви животного царства.

В жизни ученого не часто выпадает возможность провести целый год, общаясь и работая с группой людей, полностью разделяющих его научные интересы. Мне выпала честь побыть частью рабочей группы в Институте перспективных исследований в Берлине (называемом Wissenschaftskolleg , сокращенно Wiko ), где нам всем представилась именно такая возможность. Майкл Хохберг, эволюционный биолог-теоретик и эколог, занимающийся изучением рака, организовал рабочую группу по изучению эволюции рака. Большую часть года мы исследовали проявления рака у разных живых организмов, штудируя научную литературу в поисках данных о раке и об опухолеподобных образованиях среди всех представителей живой природы. Мы обнаружили свидетельства наличия подобных явлений у моллюсков, насекомых, всевозможных животных, кораллов, грибов и, конечно же, растений (рис. 5.2).