На думку вчених, причиною раку служать масштабні хромосомні перебудови, а зовсім не точкові мутації в декількох генах. Ракові клітини в результаті отримують власний, відносно стабільний каріотип, який дозволяє назвати черговий рак новим біологічним видом.

Хромосомний набір нормальної (ліворуч) та ракової клітини (малюнок авторів дослідження).

Думка про те, що рак – це не тільки хвороба, а й етап видоутворення, далеко не нова; подібні погляди висловлював, наприклад, біолог-еволюціоніст Джуліан Хакслі в 1956 році. Критерієм нового виду для нього була автономність: як тільки клітка стає незалежною від свого оточення, її можна вважати якщо й не новим видом, то принаймні впевнено встала на шлях видоутворення.

Ракові клітини дійсно володіють такою здатністю: вони не підкоряються законам хазяйського організму і самі вирішують, де, як і коли їм жити і розмножуватися. Нарешті, є приклад довгоживучих ліній ракових клітин на зразок HeLa. Спроби описати розвиток ракових клонів в термінах еволюційної теорії робилися, але у випадку із злоякісними пухлинами перед еволюціоністами вставала одна проблема: каріотип ракових клітин не відрізняється постійністю.

Пітер Дьюсберг і його колеги з Каліфорнійського університету в Берклі в своїй статті в журналі Cell Cycle описують канцерогенез як один із способів видоутворення, виходячи якраз з нестабільності каріотипу ракових клітин. При цьому пан Дьюсберг зазіхає на панівну нині теорію, яка пояснює злоякісне переродження множинними мутаціями, які потрапляють у якісь ключові гени. Навпаки, на переконання дослідників, причиною канцерогенезу служать хромосомні неполадки: подвоєння, делеції, перемонтування хромосом, коли до однієї пришивається шматок інший, і т. п. Ці зміни зачіпають навіть не десятки, а тисячі генів. В результаті таких перебудов з'являється нова клітина, яка цілком може претендувати на звання родоначальника нового виду.

Одне з найвідоміших клінічних наслідків хромосомної аберації – синдром Дауна, коли у людини з'являється третя копія 21-ої хромосоми. Таке явище називається анеуплоїдія, ця зміна в числі копій однієї або декількох хромосом, а не всього їх набору. Анеуплоїдія властива всім раковим клітинам, це відомо давно, але, як підкреслюють автори статті, це не наслідок, а причина ракового переродження. У клітини щось псується у механізмах подвоєння і (або) розділення хромосом, що передують поділу клітини, у результаті одна з дочірніх клітин може виявитися володаркою зайвої копії хромосоми, а друга, наоборот, недоотримує копії однієї або декількох хромосом. Зазвичай для клітини це рівносильно смертному вироку (тільки рослини спокійно переносять масштабні перебудови в каріотипі). Але може статися і так, що хромосомна аберація виявиться «сумісна з життям», і через десятиліття в нащадках цієї клітини закріпиться стабільний, але відрізняється від «нормального» набір хромосом.

Ракові клітини мають досить нестабільним, рухливим хромосомним набором, що відрізняє їх від звичайних біологічних видів. Але при цьому їм немає потреби турбуватися про розмноження, яке у всіх інших в першу чергу страждає від хромосомних перебудов. Злоякісна клітина ділиться мітотично, і, поки гени, що керують митозом, не порушені, вона може дозволити собі значні зрушення в каріотипі. Дослідники проаналізували Каріотип кількох ракових клітинних ліній у межах кількох поколінь. Виявилося, що в межах однієї лінії набір і будова хромосом у клітин не змінюються, але при цьому можуть сильно відрізнятися від хромосомного набору пухлини іншого типу або навіть від пухлини такого ж раку, але взятого в іншого пацієнта. Найвидатнішим прикладом є знову-таки лінія клітин HeLa, яку в 1951 році взяли у хворої Генрієтти Лакс: з тих пір ця лінія існує автономно, поза організмом і має цілком стабільним каріотипом в порівнянні з тим, який у неї був у перші роки її існування.

Індивідуальний каріотип, набір і будова хромосом – це «посвідчення особи» біологічного виду. До цих пір не було виявлено видів з однаковим каріотипом, він різниться навіть у людини і шимпанзе, хоча кількість загальних генів у нас з шимпанзе досягає 99%. Наявність власного каріотипу дозволяє віднести лінії ракових клітин до нових видів або хоча б до початкових етапах видоутворення. Як зручною аналогії їх можна порівняти з паразитичними організмами, тим більше що існують як мінімум три виду пухлини, які можуть передаватися як паразити – за допомогою окремих ракових клітин від особини до особини (до таких відносять лицьову пухлина диявола, яка губить сумчастих тасманійських дияволів, трансмісивних венеричну саркому собаки і третій, аналогічний вид раку, виявлений у хом'яків).

За словами вчених, в рамках такої гіпотези можна пояснити і довгий часовий інтервал, що розділяє початкову хромосомну перебудову і поява повноцінного раку: далеко не всяка варіація в наборі хромосом може привести до появи самостійного, видоспецифічність каріотипу.

Такий погляд на речі може сильно змінити підхід до терапії онкологічних захворювань. Адже насправді дуже і дуже небагато лікарські препарати, розроблені на основі концепціїраку як наслідку декількох точкових мутацій, принесли хоч якусь користь. Втім, міць науково-фармакологічної індустрії, невпинно виробляє подібні ліки, така, що навряд чи можна сподіватися на швидке «зміна парадигми» …

За матеріалами: Каліфорнійського університету в Берклі

Tweet