Как размножаются раковые клетки. Из-за чего появляется рак у человека? Ранний инвазивный рак

Раковые клетки являются аномальными клетками, которые быстро размножаются, сохраняя способность к репликации и росту. Этот неконтролируемый рост приводит к развитию масс ткани или опухолей. Опухоли продолжают расти, а некоторые, известные как злокачественные опухоли, способны распространяться из одного места в другое.

Раковые клетки отличаются от нормальных клеток числом или распространением в организме. Они не испытывают биологического старения, сохраняют свою способность делиться и не реагируют на сигналы саморазрушения. Ниже приведены 10 интересных фактов о раковых клетках, которые могут вас удивить.

1. Существует более 100 видов рака

Существует много разных видов рака, и эти опухолевые образования могут развиваться в . Виды рака обычно называются в честь органов, тканей или клеток, в которых они развиваются. Наиболее распространенным типом онкологии является карцинома или рак кожи.

Карциномы развиваются в эпителиальной ткани, которая покрывает внешнюю поверхность тела и органов, сосудов и полостей. Саркомы образуются в мышцах, костях и мягких соединительных тканях, включая жировые, кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, сухожилия и связки. Лейкемия - это рак, возникающий в клетках костного мозга, которые образуют белые клетки. Лимфома развивается в лейкоцитах, называемых лимфоцитами. Этот тип рака влияет на В-клетки и Т-клетки.

2. Некоторые вирусы производят раковые клетки

Развитие раковых клеток может быть следствием ряда факторов, включая воздействие химических веществ, радиации, ультрафиолетового света и ошибок репликации . Кроме того, также способны вызывать онкологические заболевания, изменяя . По оценкам, раковые вирусы приводят к 15-20% всех видов онкологии.

Эти вирусы меняют клетки путем интеграции их генетического материала с ДНК клетки-хозяина. Вирусные гены регулируют развитие клеток, что дает клетке способность к аномальному новому росту. Вирус Эпштейна-Барра связан с лимфомой Беркитта, вирус гепатита В может вызвать рак печени, а вирусы папилломы человека могут вызывать рак шейки матки.

3. Около трети всех случаев рака можно предотвратить

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 30% всех случаев рака можно предотвратить. По оценкам, только 5-10% всех видов рака связано с наследственным дефектом гена. Остальные связаны с загрязнением окружающей среды, инфекциями и выбором образа жизни (курение, плохое питание и физическая бездеятельность). Единственным наиболее вероятным фактором риска развития рака во всем мире является курение и употребление табака. Около 70% случаев рака легких относятся к курению.

4. Раковые клетки жаждут сахара

Раковые клетки используют гораздо больше глюкозы для роста, чем обычные клетки. Глюкоза - это простой сахар, необходимый для производства энергии через . Раковые клетки используют сахар с высокой скоростью, чтобы продолжать делиться. Эти клетки не получают свою энергию исключительно через гликолиз, процесс «расщепления сахаров» для получения энергии.

Опухолевых клеток обеспечивают энергию, необходимую для развития аномального роста, связанного с раковыми клетками. Митохондрии обеспечивают усиленный источник энергии, который также делает опухолевые клетки более устойчивыми к химиотерапии.

5. Раковые клетки спрятаны в теле

Раковые клетки могут избежать иммунной системы организма, скрываясь среди здоровых клеток. Например, некоторые опухоли выделяют белок, который также секретируется лимфатическими узлами. Белок позволяет опухоли трансформировать свой внешний слой в то, что напоминает лимфатическую ткань.

Эти опухоли проявляют себя как здоровая, а не раковая ткань. В результате иммунные клетки не обнаруживают опухоль как вредное образование, и позволяют ей неконтролируемо расти и распространяться в организме. Другие раковые клетки избегают химиотерапевтических препаратов, скрываясь в отделениях организма. Некоторые клетки лейкемии избегают лечения, прячась в кости.

6. Раковые клетки изменяют форму

Раковые клетки претерпевают изменения во избежание защиты иммунной системы, а также для защиты от радиации и химиотерапии. Раковые эпителиальные клетки, например, могут походить на здоровые клетки с определенными формами, напоминающими свободную соединительную ткань.

Способность изменять форму объясняется инактивацией молекулярных переключателей, называемых микроРНК. Эти небольшие регуляторные молекулы РНК обладают способностью регулировать экспрессию генов. Когда некоторые микроРНК становятся инактивированными, опухолевые клетки приобретают способность изменять форму.

7. Раковые клетки делятся бесконтрольно

Раковые клетки могут иметь мутации генов или хромосом, которые влияют на репродуктивные свойства клеток. Нормальная клетка, делящаяся через , продуцирует две . Опухолевые клетки, однако, способны делиться на три или более дочерних клеток. Недавно развитые раковые клетки могут быть, как с дополнительными хромосомами, так и вообще без них. Большинство злокачественных опухолей имеют клетки, которые потеряли хромосомы при делении.

8. Раковые клетки нуждаются в сосудах крови для выживания

Одним из контрольных признаков рака является быстрое образование новых кровеносных сосудов, известное как ангиогенез. Опухолям нужны питательные вещества для роста, обеспечиваемые кровеносными сосудами. Эндотелий сосудов крови ответственен как за нормальный ангиогенез, так и за ангиогенез опухоли. Раковые клетки посылают сигналы соседним здоровым клеткам, влияя на них, чтобы образовать кровеносные сосудов, которые будут снабжать опухоль. Исследования показали, что при предотвращении образования новых кровеносных сосудов опухоли перестают расти.

9. Раковые клетки могут распространяться из одной области в другую

Раковые клетки могут метастазировать или распространяться из одного места в другое через кровоток или лимфатическую систему. Они активируют рецепторы в кровеносных сосудах, позволяющие им выйти из кровообращения и распространиться на ткани и органы. Раковые клетки выделяют химические вещества, называемые хемокинами, которые индуцируют иммунный ответ и позволяют им проходить через кровеносные сосуды в окружающие ткани.

10. Раковые клетки избегают запрограммированной гибели клеток

Когда нормальные клетки испытывают повреждение ДНК, высвобождаются белки супрессоров опухолей, вызывающие клеточную реакцию, называемую . Из-за мутации гена опухолевые клетки теряют способность обнаруживать повреждение ДНК и, следовательно, способность к самоуничтожению.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Еще врачам Древнего Египта приходилось сталкиваться в своей практике с различными злокачественными новообразованиями, однако глубокое изучение этих заболеваний стало возможным значительно позже. Адекватное понимание природы опухолевого роста сформировалось лишь в прошлом веке, во многом благодаря теории клеточной патологии немецкого ученого Рудольфа Вирхова, показавшего, что все болезненные процессы в организме сводятся к нарушениям жизнедеятельности его клеток.

Малигнизация клетки

Превращение нормальной клетки организма в злокачественную (её малигнизация) вызывается совпадением целого ряда чрезвычайно редко встречающихся (а тем более, встречающихся совместно) клеточных мутаций. Спровоцировать подобные «поломки» может воздействие различных факторов: ионизирующего излучения, онкогенных вирусов, химических агентов.

Больше других подвержены риску превращения в злокачественные наименее зрелые клетки ткани, а также стволовые клетки, изначально предназначенные для обеспечения процессов регенерации.

Подавление иммунитета

Изменения, произошедшие в наследственном аппарате малигнизиро-ванной клетки, передаются дочерним, которые совместно с родительницей стремятся сформировать злокачественную опухоль. Однако на страже стоит иммунитет, биологический смысл которого как раз и заключается в обеспечении генетической стабильности организма.

Обычно силы иммунного ответа вполне достаточно для освобождения от чужеродного воздействия, и на ранних стадиях здоровый иммунитет уничтожает опухоль. Но если уж он оказался ослаблен и позволил раковым клеткам размножиться, те очень быстро обучаются приемам защиты – раковая клетка, как выяснили недавно британские ученые, способна выделять специальные белки, подавляющие иммунитет хозяина.

Дисплазия. Предрак

Дисплазия еще не являются болезнью в полном смысле этого слова, но уже характеризуется системными нарушениями: появлением атипичных клеток, искажениями их строения, структуры и дифференцировки (специализации).

По мере нарастания дисплазии клетки обычно увеличиваются, форма и размеры клеточных ядер становятся все более разнообразными (выражен полиморфизм ядер). Хроматин (комплекс внутри ядра, состоящий из ДНК и белков, и несущий всю генетическую информацию), в норме плотно упакованный, становится рыхлым. Увеличивается количество ядрышек (плотных структур внутри ядер, образованных РНК и белками), сами же они тоже становятся более крупными.

Слабо выраженная дисплазия имеет все шансы к обратному развитию (что случается достаточно часто), тяжелая дисплазия – это уже облигатный (существенный, обязательный) предрак, т. е. ранняя стадия онкологической патологии.

Ранний неинвазивный рак

Неинвазивный (компенсированный) рак характеризуется равновесием между размножением раковых клеток их гибелью. Иммунитет организма на этом этапе справляется с онкогенными тенденциями, все силы раковых клеток направлены на поддержание своего собственного существования, а не на завоевание дополнительных территорий – инвазия (проникновения в соседние ткани) отсутствует.

Длительность данной стадии может составлять десять и более лет, со стопроцентной пятилетней выживаемостью.

Ранний инвазивный рак

Микроскопический инвазивный (минимальный) рак – злокачественная опухоль, проросшая в соседние ткани не более чем на 0,3 см. В очаге наблюдается клеточный и ядерный полиморфизм, высокая скорость хаотического деления клеток.
Средняя пятилетняя выживаемость высокая; при обнаружении рака на этой стадии прогноз благоприятный.

Начало ангиогенеза

Инвазивная опухоль приступает к продуцированию различных белковых соединений, вызывающих миграцию клеток внутренней поверхности кровеносных и лимфатических сосудов (эндотелиальных клеток) из прилегающей ткани. Под влиянием тех же белковых факторов эти клетки начинают усиленно делиться, внутри опухоли образуются сосуды, что знаменует переход к этапу экспоненциального роста злокачественной опухоли.

Атипия клеток с началом ангиогенеза становится еще более явной. Опухолевые клетки все менее и менее напоминают по своему функционированию и строению клетки исходной ткани.

Новообразование перестраивает свой метаболизм и приобретает устойчивость к дефициту кислорода. В пораженных тканях (подобно тканям эмбриональным) накапливается молочная кислота. В клетках опухоли значительно повышается содержание воды, белков, холестерина, нейтральных жиров.

Говорят: «Ты - то, что ты ешь». Отсюда простой вывод - твое здоровье и твои болезни производное от того, что ты ешь. В борьбе с раком, кроме сложной фармакологии, помогают обычные продукты питания, которые - суть жизни человеческого организма.

Всемирная организация Здравоохранения (ВОЗ) опубликовала список продуктов, которые способствуют общему укреплению иммунной системы, оказывают антидепрессивное воздействие на психику, повышают общий тонус организма. Но самым замечательным свойством этих полезных продуктов является то, что они способны останавливать рост раковых клеток.

Крестоцветные

Брокколи, цветная капуста, кочанная капуста, брюссельская капуста, бок-чой, кресс-салат и другие овощи, уже заслужившие репутацию борцов с раковыми заболеваниями.

Эти овощи содержат индолы, стимулирующие образование мощного антиоксиданта — фермента глутатионпероксидазы. Ученые считают, что индолы инактивируют избыточные эстрогены, способные служить причиной рака, в особенности — опухолей молочной железы. Эти овощи содержат также много витамина С, мощного антиоксиданта. Для максимальной сохранности индолов, эти овощи желательно употреблять в сыром виде, или после непродолжительной обработки паром.

Соя и продукты из сои

Соевые бобы и любые продукты, приготовленные из сои (тофу, темпех, мисо и соевый соус), предотвращают размножение злокачественных клеток. Кроме того, они содержат изофлавоны и фитоэстрогены, обладающие противоопухолевой активностью. Вдобавок соевые продукты снижают токсическое воздействие облучения и химиотерапии.

Лук разных сортов и чеснок

Чеснок обладает хелаторными свойствами, то есть способностью связывать токсины, включая, например, потенциально канцерогенный кадмий из сигаретного дыма, и удалять их из организма. Еще он активирует белые кровяные клетки, которые поглощают и уничтожают раковые клетки. Одним из наиболее распространенных видов рака является рак желудка, однако регулярный прием в пищу чеснока и лука снижает вероятность этого заболевания. Чеснок вдобавок служит источником серы, необходимой печени для выполнения детоксицирующей функции.

Лук действует сходным образом, хотя и в меньшей степени. И чеснок и лук содержат аллицин, серосодержащее вещество, обладающее мощным детоксицирующим эффектом. Учитывая, что печень является универсальным органом, очищающим наше тело от любых канцерогенов и болезнетворных микробов, значимость лука и чеснока невозможно переоценить.

Водоросли бурые

В бурых водорослях содержится много йода, который необходим для щитовидной железы, регулирующей метаболизм сахара (энергии) в крови. Известно, что, начиная примерно с 25 лет, щитовидная железа постепенно уменьшается в размере, и у многих людей с возрастом обнаруживают недостаточность её функции (снижение выработки гормонов). Если выработка энергии снижается, то метаболизм сахара в крови соответствующим образом изменяется, что создает благоприятные условия для возникновения рака. В бурых водорослях содержится много селена, который является мощным антиоксидантом.

Орехи и плодовые семечки

В миндальных орешках есть леатрил, натуральное вещество, в составе которого имеется цианидоподобная субстанция, смертоносная для злокачественных клеток. Древние греки, римляне, египтяне и китайцы принимали в пищу семена и косточки таких фруктов, как абрикосы, считая, что те подавляют развитие рака.

Льняное и кунжутное семя, тыквенные и подсолнуховые семечки содержат в своей твердой наружной оболочке лигнаны . Это так называемые фитоэстрогены (вещества, имитирующие по своему действию гормон эстроген), которые способствуют удалению избыточного эстрогена из организма. Излишек эстрогена, как известно, стимулирует возникновение гормонозависимых видов рака, в частности, рака молочной железы, яичников и матки.

Много лигнанов содержится также в соевых бобах, тофу, мисо и темпехе — возможно, это одна причин, почему в азиатских странах меньше распространены гормонозависимые виды рака.

Грибы японские и китайские

Грибы маитаке, шиитаке и реи-си содержат мощные иммуностимуляторы — полисахариды под названием бета-глюканы.

В обычных грибах их нет, поэтому имеет смысл поискать эти природные восточные снадобья, пусть даже в сушеном виде, в супермаркетах и лавках, торгующих китайской пищей. Используйте их в любых блюдах, куда добавляют грибы.

Томаты

В последние годы на помидоры обратили особое внимание в связи с обнаружением у них противоопухолевых свойств. Помидоры содержат ликопен, мощный антиоксидант

Рыба и яйца

Являются богатым источником омега-3 жирных кислот, угнетающих образование раковых клеток. На настоящий момент предпочтение из пород рыбы отдается камбале.

Цитрусы и ягоды

Цитрусовые фрукты и клюква содержат биофлавоноиды, поддерживающие и усиливающие антиоксидантную активность витамина С, которым эти фрукты и ягоды особенно богаты. В клубнике, малине и гранате содержится эллаговая кислота - сильный антиоксидант, который предупреждает повреждения генов и замедляет рост раковых клеток. С черникой мы также получаем вещества, предотвращающие окислительные процессы и замедляющие процессы старения.

Полезные приправы

Куркума (турмерик), - порошок ярко-желтого цвета из клубней растения из семейства имбирных, широко использующийся в качестве приправы. Куркума обладает хорошими антираковыми свойствами, особенно в лечении рака кишечника и мочевого пузыря. Она способна уменьшать выработку организмом особых энзимов, связанных с воспалительными процессами, количество которых ненормально высоко у пациентов с некоторыми видами воспалительных заболеваний и рака.

Чай

И зеленый, и черный, содержит некоторые антиоксиданты, известные как полифенолы (катехины), обладающие способностью препятствовать делению раковых клеток. Наиболее эффективен в этом отношении зеленый чай, чуть менее - черный, а травяные чаи, к сожалению, не показали этой способности.

Согласно докладу, опубликованному в Журнале Клеточной Биохимии (США) в июле 2001г., эти полифенолы, в большом количестве содержащиеся в зеленом и черном чае, красном вине и оливковом масле, могут защищать от различных видов рака. Сухие листья зеленого чая по весу содержат примерно 40% полифенолов, поэтому потребление зеленого чая может значительно сокращать риск возникновения рака желудка, кишечника, легких, печени и поджелудочной железы.

А есть ли продукты, которые, наоборот, повышают риск заболевания раком или ухудшают течение болезни? Такие продукты существуют, и это в первую очередь:

Алкоголь

Установлено, что злоупотребление алкоголем повышает риск развития рака ротовой полости, гортани, глотки, пищевода, печени и груди. Женщинам из групп высокого риска развития рака молочных желез следует вообще избегать употребления алкоголя, поскольку приём даже нескольких порций алкоголя в неделю повышает вероятность развития данного заболевания.

Мясо

Потребление мяса при заболевании раком или при повышенном риске его возникновения следует ограничить. По данным нескольких исследований, более высокий риск возникновения рака толстой кишки и желудка обнаружен среди лиц, чья диета в основном состоит из мясной пищи, приготовленной в условиях кулинарной промышленности. Возможно, это связано с добавлением нитритов, широко используемых в кулинарии в качестве пищевых добавок. Кроме того, в мясе содержится холестерин, а потребление жирной, высококалорийной и холестериновой пищи приводит к развитию ожирения, которое связывают с более высоким риском развития онкологических заболеваний (рака груди у женщин в постменопаузе, эндометрии, толстой кишки, желчного пузыря, пищевода, поджелудочной железы, почек).

Недавно были опубликованы данные ученых из Стокгольма. Шведские медики обобщили статистику научных исследований, в которых приняло участие почти 5 тысяч человек. Выяснилось, что при увеличении потребления продуктов из переработанного мяса всего на каждые 30 граммов в сутки риск развития рака желудка повышается на 1538%. По мнению ученых, повышенный риск рака может быть связан с добавлением в эти продукты нитратов и консервантов. В больших количествах эти вещества являются канцерогенами. Второй немаловажный фактор воздействие токсичных веществ, образующихся при копчении мяса.

Соль и сахар

Было выявлено, что лица, употребляющие большое количество продуктов, приготовленных с помощью засаливания, больше подвержены развитию рака желудка, носоглотки и гортани. Данных о вреде соли, используемой в качестве приправы нет, но и тут нужна умеренность. Потребление большого количества сахара опасно в плане развития избыточного веса, который, как уже указывался, повышает риск развития рака. Лучше заменить его медом.

Заболевание клеток организма влияет на время развития рака. Человеческое тело состоит из миллионов специализированных клеток, что образовывают различные органы, мышцы, кости, кожу, кровь. В центре клетки находится ядро, которое содержит гены. Они контролируют функции клеток.

Как полагают ученые, каждый вид рака начинается в одной аномальной клетке. Развитие рака происходит из-за утраты способности генов контролировать нормальное функционирование клеток.

У всех людей есть риск развития злокачественных опухолей. Многие виды рака развиваются без всякой видимой на то причины или же поддаются воздействию многих факторов.

Ведущие клиники за рубежом

Развитие рака: как начинается процесс зарождения и развития опухоли?

Пожилые люди более восприимчивы к развитию рака, чем другие группы, потому что многостадийный процесс может занять 14-15 лет, прежде чем будут видны первые клинические признаки. Рак представляет собой последовательность событий, связанных с воздействием вредных факторов, которые происходят в клетках ДНК. Исследователи предполагают, что существует цепь из пяти или шести аномальных совпадений, прежде чем проявится злокачественное образование.

Некоторые люди генетически восприимчивы к раку, потому что обладают онкологическими высокоактивными ферментами.

Существует три фазы развития рака, участвующие в образовании раковой опухоли:

Первый этап состоит из мутаций ДНК, которые не подвергаются репарации ферментов или поддаются неправильной репарации.
Вторым шагом является продвижение, что включает в себя работу по развитию неконтролируемого роста и мутирования клеток. Они просто теряют способность воспроизводиться.
Третья фаза ‒ метастазы. Это вторжение раковых клеток в соседние здоровые ткани, а также миграция раковых клеток по кровеносной и лимфатической системам.

Причины развития рака

Физическое повреждение тканей может вызвать пролиферацию клеток. Некоторые мутагены повреждают окружающие ткани, что приводит к клеточной пролиферации и, соответственно, к раку.

Эти события происходят в течение длительного периода времени. Мутирование клеток происходит из-за воздействия техногенных загрязнителей окружающей среды и токсинов, которые встречаются в пище, минералах и самом организме как следствие окисления побочных продуктов обмена веществ.

Примеры встречающихся в природе канцерогенов включают:

афлатоксин ‒ побочный продукт плесени, найденный в арахисовом масле;
изоцианат ‒ содержится в коричневой горчице;
эстрагол ‒ входит в биологический состав листьев базилика;
нитрозамины ‒ вещество, что вырабатывается в процессе приготовления бекона;
бензпирен ‒ обнаруживается в обугленных продуктах или блюдах, приготовленных на гриле.

Факторы развития рака

На сегодняшнее время точно не установлено, что именно является ключевым фактором, что влияет на возникновение и развитие онкологии . Однако, медицина выделяет следующие факторы:

Генетическая составляющая:

Образованию опухоли предшествуют мутации клеток. Иногда человек имеет предрасположенность к некоторым изменениям или же рождается с ними. Например, BRCA1 и BRCA 2 ‒ гены рака молочной железы. Женщины, которые имеют эти дефектные гены, характеризуются более высоким риском развития злокачественных опухолей груди.

Иммунная система:

Люди, которые имеют нетипичные проблемы с иммунитетом, также подпадают под группу риска «рак ‒ развитие болезни ».

Хронические инфекционные заболевания и пересадка органов:

Хронические инфекции, а также пересаженные органы, постоянно стимулируют атипическое деление клеток, склонных к развитию генетических ошибок.

Воздействие ультрафиолетового излучения:

Провоцирует образование базально-клеточной карциномы, плоскоклеточного рака и .

Вирусы:

Также способны вызывать некоторые виды рака. Вирус рака не всегда дает себя обнаружить. Зачастую происходит так, что раковые изменения выявляются на позднем периоде, когда вирус уже успел вызвать генетические изменения в клетках.

Влияют на формирование таких опухолей:

Онкозаболевания половых органов у женщин, вызваны вирусом папилломы человека.
Клеточный лейкоз Т и вирус лейкемии клеток человеческого Т взаимосвязаны.
Лимфома (вирус Эпштейна-Барра). Например, около 40% пациентов с лимфомой Ходжкина и четверть случаев с лимфомой Беркитта были связанны с этим вирусом.
Первичный рак печени (гепатит B и C).

Бактериальная инфекция:

Исследования показали, что у людей с Хеликобактер Пилори и постоянными воспалительными процессами слизистой оболочки желудка увеличенный риск развития онкозаболеваний желудочно-кишечного тракта.

Клетки внутри раковой опухоли развиваются и изменяются так же, как и животные в дикой природе. Понимание того, как это происходит, может помочь ученым остановить рак. Сможем ли мы когда-нибудь выиграть эту войну?

Немного статистики

Последние данные показывают, насколько отдаленной сейчас является перспектива победы. К примеру, в США пожизненный риск развития рака имеют 42% мужчин и 38% женщин. В Великобритании цифры еще хуже: 54% мужчин и 48% женщин болеют раком в какой-то момент своей жизни.

Цифры, подобные этим, показывают, что рак является не только чрезвычайно распространенным, но и все более опасным явлением. Но почему у такого большого количество людей обнаруживают опухоли на разных этапах жизни?

Чтобы получить ответ, мы должны понимать, что рак является неудачным продуктом работы эволюции. Крупные и сложные животные, в том числе и люди, уязвимы для рака именно потому, что строение нашего организма очень сложное.

Но даже несмотря на эти эволюционные процессы, которые сделали рак такой большой проблемой, дело также в нашем мышлении, которое сейчас приводит к передовым методам лечения. Оно может увеличить наши шансы в борьбе против рака.

Почему в организме формируется опухоль?

Чтобы понять, откуда появляется рак, мы должны вернуться к фундаментальному процессу, который происходит в нашем организме, - делению клеток.

Новая жизнь появляется, когда сперматозоид и яйцеклетка встречаются и соединяются. В течение нескольких дней они превращаются в шар, содержащий несколько сотен клеток. К тому времени, когда мы достигаем взрослого возраста (примерно 18 лет спустя), они делятся множество раз. Ученые даже не могут до конца определить, сколько клеток содержат наши тела.

Деление их в нашем организме контролируется. К примеру, когда у малыша формируются руки, некоторые клетки проходят через процесс апоптоза. Это своего рода «самоубийство» клеток, которое необходимо для того, чтобы сформировать пространство между пальцами.

Формирование раковой опухоли - это также процесс деления клеток, но он имеет важное отличие. Раковая клетка нарушает все правила контролируемого деления.

Она становится своего рода другим организмом внутри нашего тела. Поскольку раковая клетка делится быстрее, чем ее соседи, она получает больше питательных веществ, а значит, имеет много шансов выжить и расти.

Здоровое деление клеток характеризуется контролем и ограничением, но в случае с раком этот процесс дикий и бесконтрольный. Взрослые клетки постоянно находятся под строгим контролем. Рак возникает, когда этот контроль теряется.

Когда возникают мутации?

Однако рак не может развиваться бесконтрольно в любом организме. Такое случается, если некоторые из генов, которые должны останавливать случайный рост клеток, начинают мутировать.

Тем не менее наши тела на удивление хорошо борются с этими мутациями. Внутри нашего организма есть биологические системы, призванные уничтожать мутированные клетки, прежде чем они смогут причинить нам вред.

У нас есть несколько «корректирующих» генов, которые убивают любые поврежденные клетки. На это понадобились миллионы лет эволюции. К сожалению, эти гены не всегда работают идеально.

Сложности лечения рака

Угроза исходит от крошечного количества поврежденных клеток, которые не удаляются. Со временем даже одна такая клетка может расти и делиться на тысячи новых, а затем и на десятки тысяч. В некоторых опухолях их количество доходит до миллиардов.

Это приводит к действительно сложной проблеме. После того как клетка начала размножаться и превратилась в опухоль, человек заболеет раком. Чтобы избавиться от него, необходимо уничтожить каждую клетку опухоли. Если хотя бы несколько из них сохранятся, они могут снова размножиться и вырасти в опухоль.

Раковые клетки не похожи друг на друга. Всякий раз, когда такая клетка делится, она имеет возможность приобрести новые мутации, которые повлияют на ее поведение. Другими словами, она развивается.

Генетическое разнообразие раковых клеток

По мере того как клетки внутри опухоли мутируют, они становятся все более генетически разнообразными. Тогда и начинается работа эволюции, которая находит ту клетку, которая имеет больше шансов превратиться в раковую. Генетическое разнообразие - это основа, на которой действует естественный отбор. Это подразумевает эволюцию путем естественного отбора, теория которой была впервые предложена Чарльзом Дарвином в 1859 году.

Отдельные виды усилили генетическую изменчивость с течением времени, то же самое сделали и раковые клетки. Опухоли не развиваются в линейной манере. Это происходит разветвленным эволюционным путем, а это значит, что даже две клетки в опухоли не могут быть одинаковыми.

По сути, клетки опухоли развиваются, чтобы стать более злокачественными. Это значит, что мы имеем дело с ветвями эволюции, которые создают разнообразие и физическую форму и позволяют популяциям клеток выжить после терапии.

Тот факт, что опухоли постоянно меняют свой генетический состав, является одной из причин того, почему их так сложно уничтожить.

Именно по этой причине некоторые ученые применяют эволюционный подход к решению проблемы рака.

Эволюция в действии

Подумайте об эволюции, которая происходит внутри раковой опухоли, как о дереве со множеством ветвей. В его основании - оригинальные мутации, которые первоначально вызвали опухоль. Они же разделили и все раковые клетки в опухоли. В теории терапия, которая предназначена для одной из этих базовых мутаций, должна уничтожить каждую клетку в опухоли. Некоторые методы лечения уже используют этот подход. Проблема в том, что эти методы не работают так, как мы хотим. Даже в целевой терапии с течением времени появляется сопротивление. Это происходит потому, что в «ветвях» опухоли есть одна или несколько клеток, которые имеют мутацию устойчивости. Они и помогают перехитрить терапию.

Другими словами, некоторые из «ветвей дерева» рака развивались таким образом, что стали менее уязвимыми для атак через базовые мутации. Они могут уклоняться от лечения.

Базальные мутации

Среднего размера опухоль может содержать примерно тысячу миллиардов раковых клеток. Некоторые из них развивались таким образом, что стали невосприимчивыми к атакам из-за специфических базальных мутаций.

Но что произойдет, если терапия будет направлена именно на эти базальные мутации? Таким образом развивалось гораздо меньше клеток, что делает их невосприимчивым к любым фазам атаки. Согласно исследованиям ученых, три базовые ориентации мутации смогут уничтожить каждую клетку в опухоли.

Первопричины появления рака

Эволюционные подходы в лечении рака могут иметь большие перспективы, но для начала очень важно определить, что именно вызывает рак. В 2013 году было проведено одно из самых больших генетических исследований. Ученые исследовали 30 наиболее распространенных мутаций рака, изучая их «подписи». Они представляют собой небольшие химические изменения в ДНК раковых заболеваний, включая легкие, кожу и рак яичников.

При раке кожи, к примеру, можно было увидеть доказательства воздействия ультрафиолетового излучения. В случае с раком легких «подпись» указывала на воздействие курения. Ученые увидели и наследственную неспособность к восстановлению ДНК. Но также они обнаружили необычные рисунки формирования рака, когда причина была неясна. Основная задача для исследователей теперь - понять, что именно приводит к этим типам генетических изменений.