Читать книгу Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни - Кэт Арни - Страница 6

Узнав о том, что у него рак, человек чаще всего спрашивает: «Почему я?» Но мой первый вопрос будет иным: «Почему мы?»

Постоянно сталкиваясь с заголовками, которые кричат о неуклонном росте заболеваемости раком, легко впасть в заблуждение, предполагающее, будто рак – недавно появившееся заболевание, вызванное нашим нездоровым образом жизни. Однако с учетом того факта, что рак поражает представителей практически всех видов многоклеточных организмов, приходится признать, что это просто не соответствует действительности.

В октябре 2010 года, когда я работала в отделе по связям с общественностью благотворительной организации Cancer Research UK, Манчестерский университет выпустил пресс-релиз, посвященный научному обзору из журнала Nature Reviews Cancer, который был написан двумя учеными, Розали Дэвид и Майклом Циммерманом. Эти специалисты пришли к выводу, что, поскольку рак редко встречается в клетках египетских мумий и других древних останков, его следует считать полноценным продуктом современности, в появлении которого нам надо винить лишь себя самих. Неудивительно, что эта история произвела фурор в средствах массовой информации. Она быстро разошлась в прессе и в интернете, что побудило меня написать пост для блога моей благотворительной организации, в котором утверждалось, что подобные заявления не только запутывают дело, но и глубоко ошибочны.

Во-первых, если какое-то явление встречается редко, то это не значит, что его не существует. У нас нет возможности выяснить, в какой степени частота обнаружения раковых тканей в археологических находках отражает состояние здоровья населения соответствующих регионов. Обзавестись точной статистикой заболеваемости раком среди давно исчезнувших человеческих популяций практически невозможно, особенно если учесть относительно небольшую долю останков, обнаруженных с древнейших времен, в сопоставлении с численностью жившего когда-то народонаселения. Более того, рак – недуг, который чаще поражает пожилых, причем заболеваемость резко возрастает после шестидесяти лет. Многим современным популяциям посчастливилось избежать напастей, которые рано сводили в могилу наших предков, таких как инфекционные заболевания, плохое питание, смерть при родах и в целом дурные условия существования. Однако по мере роста средней продолжительности жизни по всему миру возросли и шансы человека дожить до того возраста, когда рак становится проблемой.

В Древнем Египте богатые и сытые доживали до пятидесяти, а то и больше, но беднякам очень везло, если им удавалось перевалить хотя бы за тридцать. В Англии XV века мужчинам можно было надеяться дожить в среднем до пятидесяти, в то время как женщины доживали лишь до тридцати или около того: по всей видимости, это определялось высокой смертностью рожениц. Хотя нынешние археологи неплохо умеют определять возраст обнаруженных ими останков, оценивая состояние зубов и костей, а также находившихся в захоронениях артефактов, очень трудно построить стандартизированную по возрасту кривую заболеваемости раком для людей, которые покинули наш бренный мир тысячи лет назад.

Во-вторых, большинство археологических образцов не более чем скелеты. И хотя некоторые виды рака оставляют следы на костях, другие чаще всего поражают лишь внутренние органы. С моей точки зрения, тот факт, что у некоторых мумифицированных тел, чьи мягкие ткани сохранились, были обнаружены опухоли, никак не позволяет говорить о «крайней редкости» подобных случаев. Бесспорно, это заболевание было распространенным, а иначе врачи Древнего Египта, Рима и Греции не упоминали бы о нем. Например, греческий врач II века Гален писал: «Порой нам встречаются опухоли в груди… Эту болезнь мы нередко излечивали в начале, но, если опухоль разрасталась до внушительных размеров, обойтись без хирургического вмешательства было невозможно». Как будет сказано ниже, к настоящему моменту задокументировано более 275 разновидностей онкологических заболеваний, от которых страдали люди, жившие до наступления XX столетия, включая как крайне редкие детские опухоли, так и более распространенные виды рака. Причем это лишь те вариации, о которых мы знаем. Но сколько пациенток Галена, страдавших от рака молочной железы, навсегда потеряны для истории из-за того, что до нас не дошли ни физические, ни письменные свидетельства их существования?

Кстати, упоминавшийся выше обзор из Nature Reviews Cancer был гораздо более сдержанным, чем последующие отклики на него, публикуемые в прессе. Майкл Циммерман – уважаемый ученый, который тщательно изучает опухоли у мумий, и в статье подробно рассказывается об археологических и культурных свидетельствах, подтверждающих существование рака в древности. Можно бесконечно дискуссировать о том, входят ли они в категорию «редких случаев», но куда более спорным мне показался оригинальный пресс-релиз университета, в котором приводилось следующее высказывание Розали Дэвид: «В естественной среде ничто не может вызвать рак. Следовательно, это заболевание, спровоцированное действиями самих людей, от загрязнения ими окружающей среды до трансформации пищевого поведения и образа жизни в целом».

Извините, но это не так. Далекое прошлое человечества отнюдь не было утопией, где торжествовал здоровый образ жизни. Как будет показано в последующих главах, хотя современные привычки, бесспорно, увеличивают риск развития рака, естественная среда изобилует теми субстанциями, которые способны его вызывать, начиная с вирусных и инфекционных заболеваний и заканчивая пищевой плесенью и натуральными химикатами растительного происхождения (пусть даже «органическими»). Во многих частях планеты, особенно там, где есть вулканические породы, из-под земли просачивается радиоактивный газ радон – это происходит в силу естественных причин. Считается, что именно он ответственен за необычайно высокий уровень заболеваемости раком, выявленный при изучении останков поселян, живших на территории современных юго-западных штатов Америки около тысячи лет назад. Солнце каждый день щедро купает нас в провоцирующем рак ультрафиолетовом излучении. Канцерогенными соединениями насыщены сажа и дым, производимые открытым огнем, который используется людьми для приготовления пищи и обогрева на протяжении тысячелетий; особенно ядовитыми эти субстанции становятся в замкнутых пространствах, подобных пещерам или кухням. Что же касается детских онкологических заболеваний, то они в основном не связаны с факторами окружающей среды, возникая из-за радикального сбоя естественных процессов развития (см. гл. 5).

Чтобы лучше разобраться в том, как рак преследовал человечество на протяжении истории, я встретилась с Кейси Киркпатрик, одной из соучредительниц Палеоонкологической исследовательской организации (ПИО) (Paleo-oncology Research Organization) – небольшой, но целеустремленной группы женщин-ученых, изучающих бытование рака c древнейших времен. Они идут по стопам горстки новаторов, которые взялись за исследование древних заболеваний в рамках направления, названного палеопатологией, в частности египтолога Юджина Струаля и антрополога Джейн Байкстра, ставших медиками. К своей задаче группа подходит очень системно. Одним из первых проектов ПИО было создание исследовательской базы данных рака, обнаруженного в древних телах. (Эта база – Cancer Research in Ancient Bodies Database – известна под аббревиатурой CRAB, это своеобразная дань древней этимологии болезни, см. гл. 7.) В нее внесли всю информацию о разновидностях рака у людей, живших до XX века, какую удалось найти.

Эта работа все еще продолжается, и к моменту написания моей книги в базу было внесено уже 275 записей – значительно больше, чем в 2010 году, когда вышел обзор Циммермана и Дэвид. Количество по-прежнему может показаться не слишком большим, но не вызывает сомнения то, что вскоре будут обнаружены и другие древние виды рака, которые пока остаются незамеченными. В конце концов, крайне сложно ставить диагноз тому, кто умер более тысячи лет назад, особенно если все, с чем можно работать, – это несколько осколков костей.

Основными инструментами, обеспечивающими диагностику рака в древних останках, являются рентгенологические исследования и компьютерная томография. Собственно, первое рентгеновское изображение мумии было опубликовано английским египтологом Флиндерсом Петри в 1896 году, всего через четыре месяца после открытия рентгеновского излучения, хотя этого специалиста интересовали не опухоли, а скрывающиеся под погребальными пеленами драгоценности или амулеты. Первые мумии с признаками онкологических заболеваний были обнаружены в 1950-х годах, а появление трехмерной компьютерной томографии, произошедшее в 1970-х, позволило продвинуться еще дальше. Археологи теперь могли, «распеленывая» мумии, видеть, что находится внутри. Это позволило зарегистрировать еще больше случаев.

Но обнаружение странного уплотнения или аномальной структуры в древнем скелете или мумии не означает, что будет обнаружен именно рак: речь может идти о доброкачественной опухоли, кисте или каком-то другом заболевании. Например, это может быть признак флюороза, развившегося из-за высокого уровня фтора в окружающей среде, обычно фиксируемого около вулканов. Не исключено также и обнаружение псевдопатологий, при которых естественное разложение костей выглядит как заболевание. Тем не менее есть несколько простых подсказок, позволяющих отличить одно от другого.

Некоторые виды рака имеют выраженные отличительные черты – то, что Кейси Киркпатрик и ее коллеги назвали особой патогномоничностью. Другие виды, однако, не столь явно обособляют себя. Хотя компьютерная томография и рентгенография могут выявить присутствие рака, определить его точный тип удается далеко не всегда. Все, что доступно палеопатологу в подобных случаях, – это список возможных вариантов вместо окончательного ответа. Если, скажем, миелома – злокачественная опухоль, поражающая лимфоциты в костном мозге, – оставляет в костях такие же следы, как и опухоли, которые распространились по организму из других частей тела, то лейкоз и лимфома в древних останках практически неразличимы. Современного пациента при подозрении на рак подвергнут систематическому набору тестов и сканирований, призванных уточнить диагноз, но для определения вида рака в древних останках подобной стандартизированной процедуры просто не существует. Такова одна из тех проблем, которые команда ПИО хотела бы разрешить.

Другая проблема состоит в прояснении того, каким именно образом болезни проявляли себя в организме в далеком прошлом. В современных популяциях причины возникновения рака, его типология и охват весьма разнятся: сегодня, например, очень редко случается так, что человек, живущий в богатой стране, умирает от рака, не получив никакого лечения. Поэтому попытка сравнить египтян II тысячелетия до н. э., инуитов III века или перуанцев доколумбовой эпохи с нынешними жителями западных стран – довольно дерзкое начинание. Некоторые исследователи занимаются вместо этого реалистичными сопоставлениями древних данных с показателями нынешних малоразвитых культур, не обеспечивающих население качественным медицинским обслуживанием, хотя получить точные статистические данные в некоторых регионах планеты даже сейчас нелегко.

Сложности диагностики обусловили длительные дискуссии о том, являются ли странные шишки и прочие неровности, найденные на древних останках, подлинными случаями рака, или их образованию способствовали другие причины. Один из самых известных (и спорных) примеров – массивная выпуклость на челюсти «человека из Канамы», окаменелых останках, обнаруженных археологом Луисом Лики и его командой недалеко от кенийского берега озера Виктория в 1932 году. Точный возраст окаменелости и ее место в генеалогическом древе наших предков по-прежнему обсуждаются, хотя чаще всего считают, что ей по крайней мере 700 тысяч лет. По-разному трактуется и природа образования, выступающего на этой челюсти. Если, как утверждают некоторые, мы имеем дело с костной опухолью или лимфомой Беркитта, то эта шишка оказывается одним из старейших известных случаев рака у человека. Другие, однако, полагают, что речь может идти о разрастании кости после плохого заживления челюстного перелома.

Другими горячо обсуждаемыми примерами остаются выраженная опухоль позвоночника в окаменелом скелете молодой женщины из числа австралопитеков – наших древних предков-приматов из Восточной Африки, которые жили почти 2 млн лет назад, а также странный нарост на кости, принадлежавшей 120-тысячелетнему неандертальцу из современной Крапины в Хорватии. Второй из этих случаев является, скорее всего, следствием доброкачественного процесса, называемого фиброзной дисплазией, при котором нормальная кость постепенно замещается слабой фиброзной тканью.

Более точный диагноз удается поставить на основании кости пальца стопы, найденной в южноафриканской пещере Сварткранс – «колыбели человечества», где, как предполагается, впервые появился наш вид. Хотя точная идентификация живого существа по костным элементам, которым более полутора миллионов лет, невозможна, весьма вероятно то, что они принадлежали особи, близкой к человеку. Более того, похоже, что эта особь страдала от агрессивного типа рака кости, известного как остеосаркома, который, как правило, поражает подростков и никак не связан с условиями окружающей среды или образом жизни. На сегодняшний день это наиболее старый из идентифицированных видов рака, которыми страдали предки человека. В будущем, однако, ситуация может измениться, поскольку исследователи находят все больше древних костей, совершенствуя методы их диагностики.

Существует множество других образчиков древних разновидностей опухолей, разбросанных по всему миру. Так, доброкачественная опухоль была обнаружена в челюстной кости 250-тысячелетнего взрослого представителя Homo naledi – недавно идентифицированной группы вымерших предков человека, многочисленные кости которых обнаружены в системе пещер Восходящая звезда в ЮАР в 2015 году. В другом случае археологи нашли черепную кость предка неандертальцев, Homo heidelbergensis, который скончался, предположительно из-за опухоли мозга, около 350 тысяч лет назад в регионе Европы, сегодня называющемся Германией. Наконец, нам известно о крепко сложенной и обладавшей мощной нижней челюстью женщине чуть старше двадцати, которая 18 тысяч лет назад была захоронена в индонезийской пещере Лианг Лемдубу, где и нашли ее останки. Ее кости испещрены дырочками, которые похожи на полости, оставляемые метастатическим раком. К сожалению, к древним окаменелым скелетам не прилагаются аккуратно заполненные медицинские карты, и поэтому мы, возможно, никогда не узнаем всей правды о недугах этих давно ушедших душ.

Прогресс молекулярной биологии предлагает возможные пути решения этой проблемы. Поскольку методы исследования ДНК стали более точными и дешевыми, ученые теперь способны анализировать даже небольшие фрагменты генетического материала, собранного с исторических останков. Этот подход хорошо проявил себя при изучении мумифицированного тела Ферранте I Арагонского, одного из правителей итальянского Возрождения, в тазовых костях которого была обнаружена отлично сохранившаяся опухоль. Вид раковых клеток под микроскопом указывал на то, что они могли зародиться либо в кишечнике короля, либо в его предстательной железе. Последующее генетическое тестирование обнаружило, что в опухоли имеется дефектный ген, известный под аббревиатурой KRAS, который часто встречается в опухолях кишечника, но практически отсутствует в случаях рака предстательной железы. Это позволило поставить Ферранте окончательный диагноз всего через 500 лет после его смерти.

Тем не менее генетические методы следует признать недостаточно эффективными, поскольку они основываются на извлечении образца ДНК из опухоли либо в сохранившемся органе, либо в пораженной ею кости. Сейчас, когда нам известно о том, что даже нормальные клетки могут, судя по всему, содержать раковые мутации (см. гл. 4), такой подход приносит мало пользы. Альтернативный вариант предлагает протеомика – метод, основанный на поиске дефектных белковых молекул, которые могут служить более надежными индикаторами рака. Но идентификация белков – технически более сложная и дорогостоящая процедура, чем обычное секвенирование ДНК. По этой причине протеомный анализ пока резервируется лишь для самых необычных образцов из палеопатологических коллекций. Впрочем, стоимость его проведения все время снижается, поэтому в будущем, вероятно, его начнут применять более широко.

Несмотря на все бóльшую доступность точного инструментария, сдерживающим фактором всегда останется ограниченность запасов человеческих останков, которые можно было бы исследовать с помощью новых средств. Не обращаясь к волшебству, невозможно извлечь из-под земли статистически сбалансированную подборку скелетов, поэтому работать приходится с тем, что есть под руками. Ученым хорошо известно явление, которое называют «остеологическим парадоксом»; оно было впервые описано в 1992 году антропологом Джеймсом Вудом и его коллегами, заявившими, что никакие археологические находки не способны с полной адекватностью отразить распространение патологий в той или иной популяции. Отчасти это происходит из-за того, что некоторые люди слишком быстро умирают от болезней, которые не оставляют следов в их останках, а отчасти потому, что состояние здоровья почившего индивида можно оценить лишь на момент его смерти. Например, скелет 15-летней девочки, которая умерла 2000 лет назад, ничего не скажет вам о состоянии здоровья ее друзей, которые дожили до более зрелого возраста. При этом, однако, нам достоверно известно, что по всему миру и во многих культурах, охватывающих тысячелетия, были выявлены многочисленные виды рака, среди которых есть и те, которые по современным стандартам считаются редкими.

Имеются и другие, менее выраженные факторы, которые влияют на вероятность того, удается ли исследователям обнаруживать в археологических материалах конкретные типы людей и болезней или хотя бы информацию о них. Если, скажем, у кого-то был скоротечный рак, то такой человек мог внезапно умереть еще до получения диагноза или до того, как рак оставит след на его костях. Даже если позже проводилось вскрытие, члены семьи покойного не всегда соглашались указывать причину смерти в документах, поскольку во многих культурах рак ассоциируется со стигмой греховности или заразности. Наконец, особенности культурных традиций, сопровождающих кончину и похороны, также способны влиять на состояние останков, которые археологи, возможно, обнаружат спустя многие годы. Например, одни общества хоронили младенцев в стенах или в полу жилищ, другие разделяли могилы мужчин и женщин, а третьи погребали людей с заболеваниями типа чумы или проказы в специально отведенных местах.

Наконец, есть еще и проблема количества. Три скелета, отмеченные следами рака и обнаруженные в определенном районе, могут составлять лишь 3 % от общего населения деревни из 100 человек, 0,3 % от населения города численностью в 1000 человек или 10 % от группы из 30 человек. Возможно, рак действительно редко встречался в исторических и доисторических популяциях. Или же, наоборот, он мог быть гораздо более распространенным, чем нам кажется, поскольку ученые никогда и не занимались его поисками систематически. Размышления о новых подсказках, предоставляемых методами ДНК-анализа или белкового анализа, а также о более методичном привлечении рентгенографии или компьютерной томографии способны будоражить современного исследователя, который пытается разыскать признаки рака в древних останках. Однако не стоит забывать: чем активнее мы будем искать древние следы рака, тем больше материала нам придется обобщать.

Несмотря на то что некоторые из наиболее ярких древних случаев рака зафиксированы у мумий, на костях которых сохранилось больше плоти, чем на обычных скелетах, мы по-прежнему мало знаем о том, каким образом мумификация влияла на сохранение опухоли. Просто взять скальпель и провести вскрытие мумии нельзя, поэтому исследователи, желающие заглянуть внутрь, обращаются к компьютерной томографии. Однако, по словам Кейси Киркпатрик, нам неизвестно, насколько хорошо мумифицированные опухоли видны при сканировании, и поэтому мы можем что-то упускать, даже не догадываясь об этом. Для того чтобы внести ясность в этот вопрос, Кейси и ее коллега Дженнифер Уиллоби решили провести необычный эксперимент.

Сначала они объединились с группой ученых из близлежащей больницы, которые могли постоянно обеспечивать их мышами, страдающими от различных видов рака. Затем они мумифицировали этих маленьких животных всеми возможными способами: так, некоторые особи были сброшены в местное болото, чтобы имитировать мумии, найденные в торфяных трясинах; другие замораживались в куске льда или закапывались в горячий песок; наконец, нескольких мышей подвергли полноценному ритуалу погребения по древнеегипетским правилам, аккуратно удалив, прежде чем забинтовать тельце, крошечные внутренние органы и поместив на их место соду и натуральные смолы[2]. Завершив мумификацию, исследовательницы начали пропускать мышей через компьютерный томограф, выясняя, насколько хорошо их опухоли сохранились в процессе. Обнадеживающим открытием стало то, что признаки рака были четко видны у всех мумифицированных животных; исходя из этого, можно предположить, что компьютерная томография почти всегда фиксирует крупные опухоли, когда дело доходит до изучения мумий человека. «Рак не является современным заболеванием, – подчеркивает Киркпатрик, – им болели на протяжении всей истории. В окружающей среде есть канцерогены; кроме того, имеются генетические факторы и инфекции, которых почти невозможно избежать. Я убеждена, что об этом следует информировать публику, поскольку люди страдают, подчас считая именно себя виновными в том, что их настиг рак».