От взаимозависимости к автономии - досье рака
Видео: В автономии выпустили дневник крымского школьника
Глава 2
ОТ ВЗАИМОЗАВИСИМОСТИ К АВТОНОМИИ
Не превращения, а извращения
Евсевий Софроний Иероним s
Одно из условий выживания многоклеточных организмов заключается в производстве новых клеток, которые, подчиняясь определенному порядку, заменяют погибшие клетки. Однако любое производство, даже в совершенстве спланированное, не застраховано от аварий. Авария, которая произошла в делящейся клетке, может привести к производству этой клеткой потомства, более не подчиняющегося установленному порядку. Именно так обстоит дело с появлением злокачественных опухолей тканей, которые растут быстрее или медленнее в зависимости от ритма деления и продолжительности жизни составляющих их «диких» клеток.
1 Евсевий Софроний Иероним (331—420) — философ школы раннего христианства.— Прим. ред.
Видео: Подделка документов - вне закона
БЕСПОРЯДОК
Благодаря изобретению микроскопа в начале XVII в., Иоганнес Мюллер смог дать первое приемлемое определение рака, назвав его «опухолью (по виду состоящей из клеток), разрушающей структуру ткани». Клетки принимают аномальную форму- некоторые из них в той или иной степени специфичны для определенного типа рака, но ни одна не характеризует рак в целом.
Клетки раковой ткани часто кажутся менее дифференцированными, чем клетки аналогичной нормальной ткани, в которой родились их предшественники. Это действительно раковая ткань, а не клетки, которые менее дифференцированы, чем клетки нормальной ткани (в таких случаях говорят, что ткань анаплазирована), однако этот признак не постоянен. Раковые клетки, происходящие из популяции клеток опухоли, и в самом деле могут быть мало дифференцированными, ибо большинство дифференцированных клеток теряет способность к делению. Однако существуют два типа рака: рак, при котором опухолевые клетки порождают клетки, не способные к дифференцировке (при этом ткань будет казаться мало дифференцированной), и рак, клетки которого дифференцируются нормально, точнее, почти нормально. Скудость тканевой дифференцировки — частый, но не постоянный признак рака.
Иногда (но очень редко) клетки столь мало дифференцированы, что под микроскопом невозможно отличить рак типа карциномы от саркомы, хотя карцинома — это злокачественная опухоль, исходящая из клеток эпителия органов, а саркома — злокачественная опухоль клеток соединительной ткани.
Таким образом, тканевой «беспорядок», локализующийся не только в пораженном, но и в соседних органах и даже в тех, что находятся на расстоянии от первичного органа,— основной микроскопический признак злокачественной опухоли.
Ученые с надеждой следили за развитием относительно молодой науки — цитогенетики (во многом обязанной двум французам — Лежену и де Груши), которая изучает морфологию хромосом. Однако только при одном виде злокачественной опухоли наблюдается аномалия хромосом в опухолевых клетках — укорочение 22-й хромосомы. Эта аномалия неврожденная, но предшествует проявлению болезни, значит, может быть скорее ее причиной, чем следствием.
Следует, однако, противопоставить частоту явных повреждений хромосом при раке и отсутствие таких повреждений при доброкачественных опухолях (за исключением одной — менингиомы).
Между тем цитогенетики наблюдали множество неспецифичных аномалий. И хотя они не связаны с числом и формой хромосом, тем не менее представляют интерес, так как выражают и объясняют так называемую клональную эволюцию рака. Клон — это потомство одной-единственной клетки: конкретная хромосомная аномалия имеет статистически достоверный шанс поразить одну- единственную клетку. Таким образом, допускают, что в процессе канцерогенеза к стимулирующим его факторам добавляется повреждение генетического кода одной клетки, которое в ходе естественного отбора создает клетке и ее патологическому потомству какие-то преимущества. В результате из одной клетки развивается опухоль (клон). Клетки опухоли приобретают автономию, ускользая от регуляторных воздействий организма.
«НЕПОЧТИТЕЛЬНОСТЬ»
Раковые клетки могут быть определены достаточно точно только в культуре, так как «дикое» поведение, согласно терминологии Мак-Грэди, отличает их от «цивилизованного» поведения нормальных клеток. Размножение последних в культуре прекращается, как только вновь появляющихся клеток становится столько, что они образуют одноклеточный слой, покрывающий дно сосуда: эти клетки не наслаиваются друг на друга. Раковые же клетки не подчиняются этому правилу: они продолжают делиться даже тогда, когда их становится много и они начинают соприкасаться друг с другом- они не соблюдают «контактного торможения», иногда громоздятся одни на другие и образуют легко определяемые «очаги».
Это доказано в следующем опыте, позволившем обнаружить в мембранах опухолевых клеток особые рецепторы. Из зерен растения Canavalia ensiformis был выделен мукополисахарид конканавалин А. При добавлении его к культуре опухолевых клеток отмечается их быстрое склеивание друг с другом. При добавлении этого же вещества к нормальным клеткам склеивание наступает только тогда, когда повреждена клеточная мембрана. Если мембрану здоровых клеток повреждали с помощью протеолитических ферментов, они начинали делиться так же, как клетки злокачественной опухоли.
УТРАТА ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ
Клетки любого индивида имеют так называемые трансплантационные антигены — признаки, по которым они при введении в другой организм распознаются как чужие. Позже (в гл. 7) я объясню, как это происходит. Распознавание чужих клеток осуществляют белые кровяные клетки — лимфоциты, имеющие на мембранах специфические участки распознавания.. Как только лимфоциты определяют появление чужого трансплантационного антигена, они начинают размножаться и разрушают носителя такого антигена. Разрушение производится либо непосредственно специальными лимфоцитами, либо антителами, которые вырабатывают лимфоциты в ответ на появление антигена. В эксперименте постановкой подобных иммунологических реакций удается узнать, являются ли исследуемые клетки чуждыми данному организму.
Если клетки злокачественной опухоли мыши чистой линии пересадить здоровой мыши той же линии, то возникает описанная реакция. При пересадке здоровых клеток в тех же условиях реакция отторжения не наблюдается.
Следовательно, клетки злокачественной опухоли имеют признаки, напоминающие лимфоцитам трансплантационные антигены. Их называют «антигенами, ассоциированными с опухолями». Эти антигены многочисленны. Некоторые из них могли бы быть видоизмененными трансплантационными антигенами или даже антигенами, которые не проявляются в нормальных клетках и выражены только в клетках злокачественной опухоли.
Антигены, ассоциированные с опухолями, были выявлены не в мембранах, а в других клеточных структурах, в частности в цитоплазме и ядре. Некоторые из этих антигенов похожи на антигены, находящиеся в эмбриональных клетках- в клетках взрослых особей их нет. Это обстоятельство наводит на мысль, что в здоровых клетках образование эмбриональных антигенов подавлено, но может возобновиться в клетках злокачественной опухоли.
