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

Нормализация притока питательных веществ к опухоли, по всей вероятности, оказывает влияние на то, в пользу какого жизненного цикла клеток протекает естественный отбор. Если говорить в целом, то наличие стабильного доступа к низкому уровню ресурсов способствует отбору в пользу индивидов с долгим жизненным циклом. Судя по всему, это характерно и для опухоли: при нормализации ресурсов отбор идет в пользу клеток с более низким уровнем пролиферации и меньшей склонностью к расселению.

Стратегия предоставления опухоли стабильного доступа к ресурсам может показаться парадоксальной — разве нам не следует стремиться морить опухоль голодом? Проблема в том, что при нехватке питания клетки опухоли с большей вероятностью меняют экспрессию генов в пользу повышенной подвижности, а также возникает давление отбора в пользу более подвижных клеток. Если обеспечить опухоли доступ к запасам (небольшой, но стабильный), то опухоль, может, и продолжит расти, однако это куда лучше, чем подталкивать ее к инвазии и метастазированию. Это сродни тому, что Уинстон Черчилль сказал о демократии: что это худшая форма правления, не считая всех остальных, что были опробованы. Обеспечение опухоли ресурсами может показаться плохой идеей, так как это способствует пролиферации и росту клеток, однако это куда лучше, чем их миграция в другие области организма с образованием метастазов.

Применение теории сотрудничества для сдерживания опухоли

Еще один способ сдерживания рака заключается в стимуляции способности нашего организма эффективно обнаруживать недобросовестные клетки и бороться с ними, прежде чем это приведет к развитию рака. Если мы сможем усиливать способность организма обнаруживать недобросовестные клетки или восстанавливаться в случае сбоя (например, из-за мутаций в наших системах подавления рака), то, возможно, научимся более эффективной профилактике и лечению рака.

В организме человека реализованы многоуровневые системы обнаружения недобросовестного клеточного поведения и своевременной борьбы с ним, чтобы не допустить перерождения клеток. К сожалению, они не застрахованы от взлома. А раковые клетки находятся под постоянным давлением отбора, способствующего эволюции клеток, умеющих обходить наши системы обнаружения недобросовестного клеточного поведения. К тому времени как опухоль становится достаточно большой для диагностики рака, она уже умеет обманывать эти системы на всех уровнях их работы. Так, во многих раковых опухолях присутствуют клетки с мутациями гена TP53 — того самого узла обработки информации внутренней клеточной системы обнаружения недобросовестного поведения, который мы подробно рассматривали в предыдущих главах. Соседние системы обнаружения также оказываются взломаны — раковые клетки зачастую учатся вырабатывать факторы, которые помогают им обманывать своих соседей, чтобы они не поднимали паники из-за их чрезмерной пролиферации и подвижности. Ну и, разумеется, раковые клетки в ходе своей эволюции учатся обходить нашу иммунную систему. Подобно тому как популяции животных, являющихся лакомой добычей для хищников, в ходе своей эволюции учатся быстрее бегать и лучше прятаться, раковые клетки, эволюционируя, приобретают способность оставаться незамеченными иммунной системой.

Когда рак выводит из строя системы обнаружения недобросовестного клеточного поведения, что мы можем предпринять, чтобы взять его под контроль?

Один из возможных вариантов — перезагрузить систему клеточного самоконтроля, чтобы внутренние системы подавления рака вновь начали нормально работать. В каждой клетке есть сложные генные сети, позволяющие ей контролировать собственное поведение и корректировать экспрессию генов и поведение в случае обнаружения какого-либо отклонения. Так, генная сеть, организованная вокруг гена TP53, при необходимости может остановить клеточный цикл, начать процесс восстановления ДНК или активировать клеточный суицид. При раке эта внутренняя система обнаружения недобросовестности зачастую оказывается утрачена из-за мутации или потери гена TP53. Одной из потенциальных стратегий перезагрузки системы клеточного контроля является восстановление утраченных функций этого гена или же стимуляция такого клеточного поведения, как восстановление ДНК. Были разработаны многие виды терапии с прицелом на повторную активацию механизмов апоптоза в клетках, которые не должны были выжить, однако в долгосрочной перспективе они оказываются неэффективны, так как способствуют отбору в пользу клеток, которые к ним устойчивы.