Опухолевые клетки живут для себя, это — клетки-эгоисты

© Ed Uthman Материал подготовлен на основе радиопередачи «ПостНаука» на радио Говорит Москва. Ведущий — редактор проекта «ПостНаука» Анна Козыревская, гость эфира — доктор биологических наук, старший научный сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ Евгений Шеваль. — В чем отличие «нормальных» клеток в организме и их работы от опухолевых?

— Парадокс заключается в том, что опухолевые и «нормальные» клетки на клеточном уровне ничем не различаются. Они различаются по их отношению к организму. Клетки организма выполняют свои функции, живут и умирают так, как нужно организму. Опухолевые клетки живут для себя, это — клетки-эгоисты. Есть хорошее высказывание, что опухолевые клетки — это клетки с асоциальным поведением. Это и есть опухоль.

Происхождение опухоли в конечном счете — это всегда изменения генома клетки, это могут быть мутации или другие изменения, но онкологические заболевания — это геномные болезни. Есть наследственные болезни, которые передаются из поколения в поколение. Клетки человека исходно все одинаковые, но отдельные клетки могут мутировать. Если эта мутация не влияет на какой-нибудь важный процесс, то ничего страшного и не произойдет. В конечном счете, наверное, мутируют все клетки, ведь геном не вечен, потому что вокруг нас космические лучи, которые могут повредить молекулам ДНК, мутагены и т. д. Но мутация может как-то повлиять на размножение клетки или на ее смерть.

У клеток в организме есть свой жизненный цикл — они живут и умирают. Процесс смерти — четко записанная программа, есть специальные белки, отвечающие за то, чтобы клетка в нужный момент умерла правильным образом, чтобы она не просто распалась на кусочки, а фрагментировалась, затем пришли макрофаги и эти кусочки «съели». Это сложный программируемый процесс. Если клетка стала чуть лучше размножаться или чуть хуже умирать, то она поменяла свои свойства. Она еще не стала опухолью, это лишь одна мутация. Дальше среди ее потомков кто-то может получить еще одну мутацию, и среди клеток начинается селекция, отбор.

На самом деле этот отбор — отбор по Дарвину. То есть идут случайные мутации, и потом среди потомков со случайными мутациями отбираются те, которые сильнее выходят из-под контроля организма. Этот процесс в большинстве случаев длительный. Очень редко бывает, что одна мутация может привести к чему-то, похожему на опухоль в медицинском плане. Тем не менее клетки постепенно мутируют, и отбираются клоны, которые все более выходят из-под контроля организма, становятся все более асоциальными, и таких клеток у нас очень много. Опухолей не только у человека, но и у любого животного в организме довольно много. Любая родинка — это опухоль. Но она еще не стала опасной для организма, то есть не стала опухолью с точки зрения вреда для организма, с медицинской точки зрения. Да, она поменялась, да, организму не нужна эта родинка, но она уже есть. Она может быть неопасной, более того, она может никогда и не стать опасной, как, например, опухоли из жировой ткани — липомы. Человеческой жизни просто не хватает, чтобы накопиться мутациям и превратиться в опасную липосаркому, поэтому, если липома не мешает двигаться, не портит внешность, удалять ее не надо.

Но в какой-то момент может накопиться столько мутаций, что опухоль становится опасной, и тогда возникает медицинская проблема: это уже не просто измененные клетки, которые чуть-чуть другие. Когда мы говорим про опухоли, в большинстве случаев мы думаем именно про эту ситуацию. Но ей предшествует долгий путь отбора клонов с измененными свойствами, с выходом из-под контроля организма клеток, способных жить для себя, размножаться для себя, и, к сожалению, такие клетки своим поведением способны убить организм.

Опухоли могут быть вызваны самыми различными причинами. Например, лимфома Бёркитта. Очень неприятная опухоль, клетки которой очень быстро размножаются. Ее развитие связано с вирусом Эпштейна — Барра. Эта опухоль распространена в основном в Африке. В Европе, в Америке среди европеоидного населения это экзотика. Но в последние годы она стала более актуальной. Связано это с проблемой ВИЧ. Это очень тяжелая болезнь, которую сейчас научились не вылечивать, но сдерживать. Есть препараты, которые надо принимать всю жизнь, они будут сдерживать развитие болезни, и пациент будет жить. Но в этот момент может появиться опухоль. И, как оказалось, чаще всего это именно лимфома Бёркитта.

— Как на организм действует классическая химиотерапия?

— Классическая химиотерапия построена на двух простых вещах. Любая нормальная клетка в организме смертна, причем часто продолжительность ее жизни очень мала. Я люблю пример с кишечным эпителием: клетки кишечного эпителия в дифференцированном состоянии живут всего 4–5 дней, предел их — неделя, а потом они умирают. Новые клетки производятся, старые умирают, идет непрерывный поток клеток. Есть клетки, которые обновляются медленнее, например клетки легочного эпителия. Есть клетки, которые практически не обновляются или совсем не обновляются, как нейроны. Но тем не менее клетки умеют умирать. Опухоли — это клетки, в которых выключилась программа правильной смены жизненных этапов: размножения, дифференцировки и смерти. Опухоль отключила эту программу. Любая химиотерапия, воздействие радиацией, теплом (сейчас колоссальное количество разных подходов) в большинстве случаев преследуют цель — вызвать программу программируемой клеточной гибели. У животных, как правило, есть несколько типов программируемой клеточной гибели, чаще всего это апоптоз, при котором клетка распадается на кусочки и ее потом «интеллигентно» убирают макрофаги. Можно сказать, что задача врача — это не уменьшить опухоль, а индуцировать в опухолевых клетках программируемую клеточную гибель.

— То есть заставить клетки снова начать умирать?

— Да, клетку пристрелить невозможно, а вот вызвать программу, которая в ней заложена, можно. Страшнее бывает, когда эта программа сломана. Есть такой очень известный белок, р53, один из наиболее изученных белков. Если он не работает, то клетки очень плохо уходят в программируемую клеточную гибель и такие опухоли, как правило, хуже лечатся.

Бывают случаи, когда надо запускать не просто гибель, а дифференцировку. Клетка осталась на этапе размножения: она размножается, размножается и не хочет дифференцироваться, остановить размножение. Одновременно работать и размножаться нельзя, и такую клетку надо столкнуть в дифференцировку. Например, для лечения острого промиелоцитарного лейкоза подобран очень простой препарат, который заставляет клетки дифференцироваться. Это не излечивает опухоль; как правило, дополнительно используют химиотерапию, которая параллельно сгонит клетки в программируемую клеточную гибель. Дифференцирующуюся клетку убить гораздо проще, чем размножающуюся.

— Какие существуют методы лечения онкологических заболеваний крови?

5 фактов о различных целенаправленных лекарствах, типах рака груди и будущем таргетной медицины

Сейчас, когда речь идет про гематологические онкологические заболевания, лейкозы, лимфомы, то действуют методом максимального удара, так как если ударить несильно, то опухолевые клетки выживут и у опухоли будет рецидив. Но при таком лечении умирают не только опухолевые клетки, но и нормальные стволовые клетки, которые дают кровь. Поскольку пока нет селективности и мы не можем ударить только по опухолевым клеткам, мы бьем по всем стволовым клеткам, уничтожаем их, и дальше оказывается, что мы убили и нормальный костный мозг. Единственный выход на сегодняшний день — это трансплантация костного мозга.

 

— На каких этапах сегодня можно диагностировать онкологическое заболевание и как, на ваш взгляд, будет развиваться эта область?

— Конечно, хорошо диагностировать рано. У опухоли есть своя история, опухолевая прогрессия, ее надо знать. Если мы ее знаем, то мы можем понять, на каком этапе ловить опухоль. В случае рака желудка надо ловить на этапе полипов. Да, они неопасны, это просто вырост в стенке желудка, который прекрасно виден при гастроэнтероскопии. Опухоли — это возрастное явление, должно пройти время, чтобы мутации успели накопиться. Если человек после 40 лет делает гастроэнтероскопию, врач увидит полип, отрежет его, и тогда рака желудка у этого человека не будет. Но если упустить этот момент, то опухоль может развиться и потребуется операция. Тем более могут возникнуть метастазы, и ситуация усложнится. Поэтому так важно диагностировать опухоль вовремя. Конечно, если это полипы или рак кожи, который виден невооруженным взглядом, провести диагностику легко. Но если опухоль находится глубоко? Для таких случаев разрабатывается огромное количество методов. Например, сейчас в любой поликлинике ставят реакцию на онкомаркеры на несколько опухолей, которые очень распространены в России.

Онкомаркеры — это, как правило, белки, которые выявляются антителами. В больших клиниках есть достаточно широкая панель таких онкомаркеров. Если есть опасность, что у человека будет определенный тип рака, то лучше периодически проверяться. Кстати говоря, в сфере иммунологических методов ранней диагностики приоритет в науке остается за Россией. Первый онкомаркер — это альфа-фетопротеин, который открыл Гарри Израилевич Абелев. И это, конечно, должно быть предметом нашей гордости.опубликовано 

 

Евгений Шеваль, доктор биологических наук, старший научный сотрудник НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ

Источник: postnauka.ru/talks/30268