Клетка-предатель. Откуда взялся рак и почему его так трудно вылечить - [9]
Наследуемость: под наследуемостью подразумевается корреляция между чертами родителей и потомства. При отсутствии наследуемости невозможна передача потомству каких-либо качеств, которые помогли биологическим родителям выжить и размножиться. Наследуемы ли генетические и эпигенетические различия между клетками? Конечно, да. С каждым делением клетки мутации в ее ДНК копируются и передаются потомкам. Различия в экспрессии ДНК также могут быть унаследованы, поскольку эпигенетические изменения в ДНК тоже копируются в процессе деления клетки. Таким образом, мы можем представить свой организм как огромное генеалогическое древо клеток, и его ствол соответствует самой первой клетке, из которой развился весь организм, — оплодотворенной яйцеклетке. А каждая ветвь олицетворяет клеточное деление, в ходе которого были унаследованы характеристики клетки (см. рисунок 2.1). Мутации могут передаваться по этому клеточному генеалогическому древу точно так же, как они передаются от родителей своим детям.
Различная степень приспособленности: имеется в виду, что индивиды с одними чертами оставляют после себя больше потомства, чем с другими. Отличаются ли клетки нашего организма по количеству производимого ими клеточного потомства? Да. С самого нашего зарождения в материнской утробе одни клетки размножаются быстрее и интенсивнее, чем другие. В одних тканях пролиферация клеток протекает активнее, чем в других, и даже клетки одной ткани делятся с разной скоростью. Многие из этих расхождений в пролиферации обусловлены естественными эпигенетическими различиями между клетками (то есть различиями в экспрессии генов), которые позволяют нам должным образом развиваться в полноценно функционирующие многоклеточные организмы с пальцами на ногах, ушами, внутренними органами. Эпигенетические различия между клетками необходимы для нормального формирования, однако они также могут способствовать восприимчивости к раку.
Рисунок 2.1.На рисунке изображено эволюционное дерево клеток нашего тела с момента зачатия до полного развития. Рак показан слева в виде «густой» ветки. Наш организм развивается из одной оплодотворенной яйцеклетки (зиготы), которая многократно делится, сначала образуя полый шарик из клеток (бластулу), который затем выворачивается в особую форму (гаструлу), где появляются разные типы клеток, из которых в итоге возникнут все клетки тела. Рак развивается из мутировавших клеток, которые размножаются слишком быстро, стремительно распространяясь по популяции соматических клеток, составляющих ткани, — здесь показано на примере рака печени, сформировавшегося из ее структуры
Другие различия в скорости размножения клеток связаны с мутациями в последовательностях ДНК, отвечающих за то, когда клетка «решает», что ей пора делиться. При наличии мутаций, которые позволяют клеткам активнее делиться, их доля в клеточной популяции возрастает с каждым поколением. Ветви клеточного эволюционного дерева, соответствующие более «плодовитым» клеткам, выглядят особенно разветвленными, так как оставляют после себя огромное количество потомков, которые, в свою очередь, сами оставляют еще больше (см. рисунок 2.1). Выживание также является важным фактором репродуктивных различий. Клетки, обладающие чертами, которые увеличивают вероятность их выживания, оставляют после себя больше потомков, чем клетки, которые вероятнее всего погибнут.
Таким образом, при соблюдении необходимых условий естественного отбора могут появляться различные адаптации (другими словами, черты или характеристики, помогающие индивидам выживать или размножаться). Особенно ценными адаптациями для человека являются те, что помогают ему оставаться невредимым, добывать пищу и находить партнеров. В мире же раковых клеток важны те, что связаны с высоким уровнем потребления ресурсов, защитой от атак иммунной системы, а также быстрым размножением в организме. Часть этих адаптаций на клеточном уровне работает против наших адаптаций на уровне всего организма — например, когда раковые клетки выживают и распространяются, их победа может напрямую конфликтовать с выживаемостью самого организма.
Вернемся к вопросу, с которого мы начали главу: можно ли сказать, что у рака вообще есть какая-то функция? Как мы видели, единственная реальная функция раковых клеток — это эгоистичное самовоспроизведение и выживание в организме-носителе, для которого рак не приносит совершенно никакой пользы.
Единственное назначение организма, связанное с раком, — это его подавление. Все наши адаптации, касающиеся рака, связаны с тем, чтобы держать его под контролем, не позволяя навредить нашей эволюционной приспособленности.
Давайте теперь рассмотрим мир рака с точки зрения его самого. В конце концов, попытка взглянуть на ситуацию глазами врага — одна из самых древних и эффективных военных стратегий. В «Искусстве войны», классическом труде по военной стратегии, Сунь-цзы предостерегает от того, чтобы вступать в бой, не зная своего врага. На самом деле если изучить нашего врага, то запросто могут обнаружиться возможности для мирного сосуществования. Поняв обе стороны конфликта, мы можем спасти себя от затяжной битвы, из которой попросту невозможно выйти победителем.
