Неправильная модель

Неправильная модель

Как может нарушиться этот процесс? Все дело в контроле. Клеточное деление – митоз – проходит по определенному плану. Сперва клетки увеличиваются в размерах и вырабатывают новые белки, после чего наступает фаза отдыха, а затем – создание двух точных копий клеточных хромосом. (Хромосомы – это нити ДНК, где содержится последовательность генов, несущая инструкции по нашему созданию: синие глаза веснушки, и прочее.) Затем хромосомы выстраиваются в линию и делятся надвое. Процесс предназначен для создания новых клеток, полных копий старых. Всю последовательность контролируют клеточные гены.

Каждая клетка человеческого организма содержит десятки тысяч генов – детальных инструкций, определяющих не только цвет глаз или волос, но и принципы деления, роста и смерти самих клеток. Гены можно назвать связующими звеньями или компьютерными программами, куда в случае рака вкрадывается сбой. Подумайте, каким получится свитер, если в его узоре возникнет ошибка? Здесь то же самое.

Большинство клеток независимо от их формы и функции имеют внешнюю стенку – клеточную мембрану, внутри которой содержится плотная жидкость, цитоплазма. За исключением красных кровяных телец, все клетки имеют «контрольный центр» – клеточное ядро. В клеточном ядре находятся хромосомы, состоящие из нитей ДНК с генами. Гены определяют создание определенных белков для совершения конкретной работы. Активировавшись, ген запускает процесс формирования белка. Мутации (ошибки в генах) могут посылать неверные сигналы и приводить к неправильному объему или типу создаваемых белков. В этом случае, когда клетка начинает цикл митоза, возникают ошибки, как они возникают при неправильно рассчитанном узоре вязаного свитера.

Многие типы клеток, в том числе клетки молочной железы и простаты, имеют рецепторы. Это особые части клеток, предназначенные для того, чтобы к ним могли прикрепиться и доставить свои послания гормоны или факторы роста. Один конец рецептора выступает в межклеточную жидкость, другой уходит в клеточную цитоплазму, создавая канал, по которому передается сообщение. Если к определенному рецептору прикрепляется фактор роста, его послание идет напрямую в цитоплазму. Там оно передается от одного белка к другому, пока не достигнет клеточного ядра. Эта передача проходит по специальному пути. Оказавшись в клеточном ядре, послание активирует гены, ответственные за выполнение присланной инструкции – в данном случае начать цикл роста. Но клетки могут получать и другие сообщения.

В нормальных клетках существует три типа генов, сбои в которых могут стимулировать рак: те, что отдают приказ расти, называются протоонкогенами; те, что отдают приказ не расти, называются супрессорными генами; и есть те, что отдают приказ чинить, заставляют клетку исправить нарушение или, в крайнем случае, самоуничтожиться¹.

Сегодня большинство врачей полагают, что раковые клетки происходят из обычной клетки-предшественницы, в которой на каком-то этапе – возможно, за несколько лет до обнаружения опухоли – запустилась программа неправильного размножения. Одна или несколько моделей воспроизводства генов, отдающих необходимые для митоза приказы расти, не расти или чинить, накапливают ряд ошибок, приводящих к возникновению раковой клетки-предшественницы. Организм обладает сложной системой контроля качества, поэтому такие ошибки находятся и уничтожаются, в том числе с помощью программы самоуничтожения – апоптоза. Но каким-то образом раковая клетка-предшественница оказывается незамеченной и начинает бесконтрольно расти? Обычные механизмы починки ДНК не срабатывают, иммунная система не распознает ненормальную клетку, а значит, не может ее уничтожить. Не срабатывает даже «окончательное решение» – апоптоз. Из этой последовательности становится ясно, что рак возникает в результате серии ошибок в генах клетки, в моделях их копирования.

Такие генетические ошибки называются мутациями; большинство раковых клеток имеют мутации как минимум в одной из трех категорий генов.

Первые гены, которые могут «испортиться», – протоонкогены; в нормальных клетках они создают серию белков, передающих команды роста от внешних рецепторов к клеточному ядру, приказывая ему расти, развиваться и делиться. Когда гены, ответственные за создание этих белков, повреждены, они могут стимулировать производство слишком большого числа белков или белков неправильного типа, из-за чего клеточный рост нарушается.

Передача информации от рецептора к клеточному ядру называется «путем». Когда факторы роста в межклеточной жидкости присоединяются к рецепторам клетки, путь активируется. Начинается передача сигнала роста. В раковых клетках передающие этот сигнал белки сохраняют активность даже после того, как им надо было остановиться или «отключиться». Во многих типах рака молочной железы протоонкогены с ошибками – те, что приказывают клетке расти, хотя им давно следует отключиться, – контролируют поведение рецепторов факторов роста.

Фармацевтические компании разрабатывают лекарства, подавляющие рецепторы факторов роста, которые работают неправильно и стимулируют возникновение рака молочной железы. Методы их подавления зарекомендовали свою эффективность в культурах раковых клеток, но пока не срабатывали в человеческом организме. Исследовательская группа доктора Майкла Поллака из Еврейской больницы в Монреале показала, что ИФР-связывающий белок 3-го типа может останавливать раковые клетки молочной железы в культуре, регулируя активность инсулиноподобного фактора роста, участвующего в развитии рака молочной железы². Продолжается работа по созданию вещества, увеличивающего активность ИФР-связывающего белка 3-го типа у пациентов с раком груди либо напрямую, либо через стимуляцию его производства в организме. В четвертой главе я расскажу об ИФР-1, о его роли в развитии рака молочной железы и простаты и о его присутствии в продуктах питания.

Второй класс генов, сбои в которых могут привести к раку, называется супрессорными генами. В обычных клетках они кодируют последовательность белков, ограничивающих клеточный рост, в том числе с помощью сигналов от клетки к клетке через межклеточную жидкость. Если клетка растет бесконтрольно, эти гены создают набор белков, посылающих ядру разнообразные сигналы. В данном случае они приказывают прекратить рост. Мутировавшие формы супрессорных генов BRCA-1 и BRCA-2 связаны с наследственным или семейным раком молочной железы, на который приходится 5-10 % всех случаев этого заболевания. В семьях ген может передаваться из поколения в поколение как по отцовской, так и по материнской линии. Однако не все носители такого гена непременно заболевают раком. То, что у вашего близкого родственника есть или был рак груди, не означает, что в вашей семье есть раковые гены.

Некоторые исследователи предположили, что ошибки в гене BRCA-1 не связаны с наследственным типом рака молочной железы. Вероятно, гены могут повреждаться в течение жизни одного человека. В отличие от некоторых других раковых генов, производящих труднодостижимые белки, которые скрываются глубоко внутри клетки рядом с клеточным ядром, белки, кодируемые геном BRCA-1, выходят в межклеточную жидкость. Считается, что с помощью этих белков здоровые клетки молочных желез защищают себя от неконтролируемого деления, то есть от рака. Есть свидетельство, что гены, отвечающие за наследственный рак молочной железы, могут быть связаны и с наследственным раком простаты. Согласно статье агентства Рейтер от 4 августа 1999 года, группа ученых под руководством доктора Д. Истона из отделения генетической эпидемиологии Кембриджа показала, что мужчины, являющиеся носителями мутировавшего гена BRCA-2, заболевают раком простаты в 4–5 раз чаще остальных.

Чтобы узнать, есть ли у вас такие неправильные гены, проконсультируйтесь с врачом. Однако я считаю, что, поскольку унаследованные гены-мутанты, связанные с раком молочной железы, являются супрессорными, они просто не могут «закрыть дверь после сбежавшей лошади». Изменение некоторых аспектов питания и образа жизни снизит риск, уменьшив воздействие факторов роста, о которых говорилось выше, когда речь шла о протоонкогенах, гормонах и гормоноподобных субстанциях.

Третья группа генов, связанных с раком, контролирует копирование и ремонт ДНК. Примером такого типа генов, которые являются испорченными при многих типах человеческого рака, служит ген р53. Белок, который он кодирует, называется «хранителем генома»³ – он отдает клеткам приказ исправлять мутации и предотвращает копирование поврежденной ДНК. В крайних случаях он запускает самоубийство, или апоптоз, таких клеток. Но если поврежденным оказывается сам ген р53, он позволяет клеткам с мутировавшей ДНК выживать и даже делиться, поэтому такие клетки могут размножаться и накапливать ошибки.

При нескольких типах рака мутирующие гены кодируют белки глубоко внутри клетки. Что касается рака молочной железы, недавно исследователи обнадежили нас, связав проблему с белками, отвечающими за перенос сигналов роста через межклеточную жидкость. Значит, в случае рака груди изменения в химии тела, возникающие при переменах в питании и образе жизни, влияют на него сравнительно легко и быстро. Об этом говорится в главах 5 и 6.