Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости - Джейсон Фанг

Другая успешная стратегия – задавить рак сразу несколькими методами лечения: использовать различные лекарства при химиотерапии, а также сочетать ее с другими подходами – операциями и радиотерапией. И иногда такое лечение работает очень хорошо. Лейкемию и другие виды детского рака нередко удается вылечить с помощью комбинированной химиотерапии. Одним из первых прорывов в химиотерапии стало как раз сочетание нескольких лекарств в одном курсе лечения. Сейчас очень немногие химиотерапевтические средства прописывают по одному. Вместо этого пациентам дают сразу по три-четыре лекарства, прием которых строго упорядочен.

Такой же стратегией пользуются и в борьбе с некоторыми инфекциями. Поскольку и инфекции, и рак ведут себя как одноклеточные организмы, это сходство – не совпадение. Для лечения туберкулеза, который вызывается медленно растущими бактериями, требуется прием сразу нескольких антибиотиков. Если вам удастся убить 100 % микробов, резистентность просто не разовьется.

Рак генетически подвижен и постоянно эволюционирует. Он легко обхитрит статическую генную терапию. Рак играет с нами в шахматы – постоянно меняющуюся и эволюционирующую стратегическую игру. Использовать одну-единственную таргетированную генетическую терапию – все равно, что разыгрывать один и тот же дебют вне зависимости от ответов соперника. Такой подход практически всегда приводит к неудаче.

До последнего времени раковые клетки считали идентичными клонами, так что эволюционным вопросам внимания не уделялось. Но понимание, что рак может эволюционировать, произвело фурор. Впервые за несколько десятилетий мы стали лучше понимать, как развивается рак. Теперь для того чтобы разобраться и объяснить, как рак мутирует, можно было задействовать целую отрасль науки – эволюционную биологию.

Раковые опухоли постоянно эволюционируют – а это значит, что они являются подвижными, а не статичными целями. Чтобы попасть в движущуюся цель, нужно знать, какие силы ее передвигают. Чтобы убить рак, нужно знать, чем вызываются эти мутации. Какое давление отбора действует на него?

Давление отбора

Глубокие эволюционные корни рака уходят в далекое прошлое, задолго до появления человечества – к самому происхождению многоклеточной жизни на Земле. Совершенно неожиданный ответ на важнейший вопрос «Что такое рак?» звучит так: рак – это одноклеточный организм. Но чтобы клетка из здорового «общества», основанного на сотрудничестве, превратилась в одноклеточное, ей требуются сотни или даже тысячи генетических мутаций. Встает новый вопрос: что управляет отбором при этих мутациях?

Теория соматических мутаций предполагала, что рак – это просто скопление случайных генетических ошибок. Но раковое преображение клеток явно не случайно. Напротив, клетки эволюционируют в сторону явно определенной цели – одноклеточности, – с решительностью и упрямством собаки-ищейки. Рак не может существовать вне носителя и не заразен: успешно развивающийся рак убивает своего носителя, а в процессе – и самого себя. Чем смертоноснее рак, тем более самоубийственно его поведение. Почему эволюция превращает рак в форму жизни, которая убивает саму себя?

Принципы эволюционной биологии дают нам ответ. Во-первых, рак ведет себя как одноклеточный организм. Бактерии, которые выращивают в чашке Петри, будут расти до тех пор, пока пища не закончится. Они и не попытаются как-то замедлить свой рост даже в условиях очевидной нехватки пищи, потому что каждую отдельную клетку интересует только собственный рост. Расти, пока еда не закончится, а потом умри. Точно такая же закономерность роста наблюдается и при раке: опухоль разрастается до тех пор, пока организм-носитель не умрет. А после этого умирает и сам рак.

Во-вторых, рак в основном поражает взрослых в зрелом возрасте – уже после того, как заканчивается репродуктивная фаза жизни. Гены, которые повышают риск рака, передаются следующему поколению. Например, ген BRCA1 значительно повышает риск рака и груди, и яичников. Средний возраст диагностирования рака груди – 42,8 года, во многих случаях – уже после того, как женщина родит детей. Таким образом, несмотря на летальность рака, ген BRCA1 передается дальше и удерживается в популяции[198].

Рак отличается от других генетических болезней, потому что он эволюционирует. Серповидноклеточная анемия, например, вызывается генетической мутацией, которая одинакова во всех случаях и остается стабильной и во времени, и в пространстве. Мутации раковых клеток меняются постоянно – и от человека к человеку, и даже в одном и том же человеке со временем. Но если раковые опухоли мутируют постоянно и независимо друг от друга, почему тогда они оказываются такими одинаковыми? Почему у всех них одни и те же отличительные особенностями? На этот вопрос есть два возможных ответа: конвергентная эволюция и атавизм.

Конвергентная эволюция

При схожих условиях окружающей среды животные могут независимо друг от друга развить в себе схожие полезные черты – это явление называется конвергентной эволюцией. Например, белки-летяги Австралии и Северной Америки не связаны между собой генетически, но выглядят почти идентично. У этих животных появились похожие отличительные черты, потому что им приходилось иметь дело с одинаковым давлением отбора. Белки на обоих континентах вынуждены спасаться от наземных хищников, и похожие на крылья конечности, которые помогают им парить с дерева на дерево, обеспечивают им заметное преимущество в выживании. У двух неродственных видов белок развилось одно и то же решение проблемы выживания: способность парить.

Появление складок кожи, похожих на крылья, требует значительных изменений в генетике. Если бы вы спросили: «Почему у этих белок появилась способность к парению?», ответ мог прозвучать так: «Из-за генетических мутаций». Но это лишь непосредственная причина. На самом деле это окружающая среда отбирает генетические мутации, делающие возможным парение. Гены у двух видов белок очень разные, но благодаря мутациям они пришли к одному и тому же фенотипу: слово «конвергентный» означает «сходящийся». Такая прогрессивная эволюция изменяет тела белок и дарит им новые умения, в частности умение парить.

Давайте теперь вернемся к раку. Можно ли назвать эволюцию рака конвергентной? Каждая раковая опухоль независимо друг от друга изобретает одно и то же «колесо», по очереди набирая одни и те же отличительные признаки. Начинается все с нормального генома, а затем рак, развиваясь, шаг за шагом накапливает новые