Читать книгу Антирак груди - Джейн Плант - Страница 24
2. Клетки, которые плохо себя ведут
Неправильная модель
ОглавлениеКак 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, самоуничтожиться[34].
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 железы[35]. 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»[36] – 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.
34
Weinberg, Robert A., 1996. How Cancer Arises. Scientific American, Special Issue, What you need to know about Cancer, September, 275, 3, 62–70.
35
Pollack, M. N. and others, 1998. IGF-1 Risk Factor for Prostate Cancer. Science, 279, 563–566. Pollack, M. N., Huynh, H. T., and Lefebvre, S. P., 1992. Tamoxifen reduces serum insulin-like growth factor 1 (IGF-1). Br. Cancer Res. Treat, 22, 91-100. Pollack, M. N., Polychronakos, C., Yousefi, S., and Richard, M., 1988. Characterisation of insulin-like growth factor-1 (IGF-1) receptors of human breast cancer cells. Biochem Biophy Res. Commun, 154, 1, 326–331.
36
Oliff, Alien, Gibbs, Jackson, B. and McCormick, Frank, 1996. New Molecular Targets for Cancer Therapy. Scientific American, Special Issue, What you need to know about Cancer, September, 275, 3, 144–149.