Мутагенная и канцерогенная активности могут быть взаимосвязаны - рак: эксперименты и гипотезы
Если придерживаться мутационной теории, то сильные мутагены должны быть и сильными канцерогенами, и наоборот. Давно известно, что рентгеновское облучение оказывает как канцерогенное, так и мутагенное действие- то же относится и к мягкому ультрафиолетовому облучению. Но не только облучение оказывает подобное двоякое действие- многочисленные химические мутагены являются одновременно и канцерогенами. Достаточно вспомнить иприт (горчичный газ).
Связь между мутагенностью и канцерогенностью особенно наглядно проявляется на серии нитрозаминов: чем сильнее канцероген, тем больше проявляются его мутагенные свойства. Правда, это доказательство звучит не столь убедительно, когда вспоминаешь, что тест на канцерогенность проводится на крысах, а мутагенность проверяется на дрозофиле. Подобные несовместимые методы контроля, бесспорно, уязвимое место любой экспериментальной проверки мутационной гипотезы гена.
То же относится и к большинству исследований, направленных на сравнение канцерогенной и мутагенной активностей различных веществ. Поэтому нет ничего удивительного в том, что порой обнаруживаются вещества, которые, обладая мутагенной активностью, вовсе не являются канцерогенами, и наоборот.
Метилхолантрен является очень сильным канцерогеном для мышей и других животных. Между тем число мутаций, и у мышей также, под влиянием метилхолантрена не увеличивается. Да и рентгеновское облучение проявляет в этом плане существенные количественные отличия: у облученного животного значительно больше мутаций, чем опухолей,— прямая противоположность случаю с метилхолантреном. Сторонники мутационной теории могут на это резонно возразить: соматические мутации должны несколько отличаться от мутаций в зародышевых клетках. Для подтверждения этой точки зрения достаточно рассмотрения одних лишь анатомических признаков.
В самом строгом смысле слова допустимо сравнивать канцерогенное воздействие вещества только с его способностью вызывать соматические мутации. Для проведения сравнительных исследований Смит использовал табак: он вызывал опухоли у некоторых гибридов табака путем облучения. Как оказалось, у одного и того же растения облучение одновременно вызывало и соматические мутации определенных пигментационных генов. Мутация и канцерогенез шли разными путями- они воздействовали на различные клетки-мишени. Но, по мнению многих врачей, опухоли растений — не очень удачная модель. Однако и у животных (опыты вновь велись на дрозофиле) попытка установить прямое соотношение между генетическими мутациями и возникновением опухолей оказалась безуспешной.
Между тем и здесь имеются веские доводы в поддержку мутационной теории. Предположим, что некий процесс или вещество вызывают мутации соматических клеток, ведущие к продуцированию пигментов или к появлению каких- либо других видимых изменений. Некоторые из этих факторов трансформируют нормальную клетку в опухолевую («мутанты регуляции роста»). В селекции такая опухолевая клетка будет иметь огромные преимущества перед другими соматическими мутантами: она начнет производить клетки, подобные ей самой, во все возрастающем количестве, в то время как другие мутанты будут следовать нормальному ритму деления в ткани (в обычных условиях они делятся довольно редко). Таким образом, мутировавшие соматические клетки встречаются гораздо реже, чем клетки опухоли. Но не следует забывать, что даже макроскопически видимая опухоль возникает на микроскопической основе и точно так же, как многие соматические мутации, поначалу недоступна визуальному наблюдению.
Иными словами, четкая взаимосвязь между мутагенной и канцерогенной активностями прослеживается лишь в исключительных случаях.
