Рак — это новые виды?

Профессор молекулярной и клеточной биологии Питер Дьюсберг считает, что раковые опухоли — это паразитические организмы. Каждая из них представляет собой новый биологический вид, который зависит от организма-хозяина в питании, но в остальном действует автономно.

В статье, опубликованной в журнале Cell Cycle, Дьюсберг и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли излагают теорию, согласно которой канцерогенез — это ещё одна форма видообразования.

«Рак сопоставим по сложности с бактериальным уровнем, но при этом автономен. Он не зависит от других клеток для выживания, не подчиняется приказам, как другие клетки тела, и может расти где, когда и как ему угодно. Именно в этом и заключается суть вида», — заявил Дьюсберг.

Этот новый взгляд может дать свежее понимание роста и метастазирования рака, а также указать новые подходы к терапии. Кроме того, поскольку нарушенные хромосомы новых видов рака видны в микроскоп, это может позволить обнаруживать рак раньше.

Канцерогенез и эволюция

Идея о том, что формирование рака сродни эволюции нового вида, не нова. В 1956 году эволюционный биолог Джулиан Хаксли писал, что опухоль, достигшая автономии, может рассматриваться как новый биологический вид.

В прошлом году доктор Марк Винсент в журнале Evolution также утверждал, что канцерогенез и клональная эволюция раковых клеток являются событиями видообразования в строгом дарвиновском смысле. Он отметил существование трёх известных заразных форм рака, например, лицевой опухоли тасманийского дьявола, которая передаётся целой раковой клеткой.

«Рак стал успешным паразитом», — сказал Винсент.

Теория мутаций против анеуплоидии

Аргументы Дьюсберга основаны на его спорном утверждении, что общепринятая теория рака (о том, что опухоли начинаются с нескольких мутировавших генов) неверна. Вместо этого он утверждает, что канцерогенез инициируется нарушением хромосом (анеуплоидией), что приводит к изменению баланса десятков тысяч генов и появлению клетки с совершенно новыми признаками — нового фенотипа.

«Я думаю, Дьюсберг прав, критикуя теорию мутаций, на которой держится многомиллиардная индустрия лекарств... Однако очень и очень немногие виды рака были излечены с помощью целевой терапии», — отметил Винсент.

По мнению Дьюсберга, ключевым является первоначальное хромосомное нарушение, которое ломает хромосомы клетки. В редких случаях такие повреждённые хромосомы могут продолжать делиться. За десятилетия деления образуется множество нежизнеспособных клеток и несколько тех, что способны к автономному делению и могут дать начало раку.

Дьюсберг утверждает, что раковые клетки — это новые виды, потому что жизнеспособные из них развивают относительно стабильные хромосомные паттерны (кариотипы), отличные от кариотипа человека-хозяина. В то время как у всех известных организмов стабильный кариотип, у рака он более гибкий и непредсказуемый.

«Если бы люди изменили свой кариотип... мы бы либо умерли, либо не смогли бы спариваться, либо в очень редких случаях стали бы другим видом», — сказал Дьюсберг. — Но раковые клетки просто делятся. Им не нужно беспокоиться о размножении, которое чувствительно к хромосомному балансу».

Кариотип меняется при делении раковой клетки, но, по словам Дьюсберга, он «гибкий лишь в определённых пределах. В этих пределах он остаётся стабильным, несмотря на свою гибкость».

Кариографы и стабильность кариотипа

Дьюсберг и его коллеги разработали «кариографы» для визуализации анеуплоидной природы кариотипа и его стабильности. Анализ нескольких линий раковых клеток показал, что кариотип удивительно схож во всех клетках конкретной линии рака, но полностью отличается от кариотипов других видов рака и даже того же типа рака у другого пациента.

Классический пример — клетки HeLa. Эта 60-летняя линия клеток, полученная из рака шейки матки, имеет относительно стабильный кариотип, который поддерживает её жизнь при делении за делением.

«Как только клетка переступила порог автономии, это новый вид. Клетки HeLa эволюционировали в лаборатории и теперь даже стабильнее, чем, вероятно, были вначале», — сказал Дьюсберг.

Индивидуальные кариотипы рака напоминают отличные друг от друга кариотипы разных видов. Теория видообразования, по мнению Дьюсберга, объясняет автономию, «бессмертие» и гибкий, но относительно стабильный кариотип рака, а также длительный латентный период между начальной анеуплоидизацией и развитым раком.

«Вы начинаете с хромосомной мутации — анеуплоидии, возможно, от рентгена, сигарет или радиации, — которая дестабилизирует и в конечном итоге меняет ваш кариотип или делает его нежизнеспособным. Редкие жизнеспособные анеуплоидии рака, по сути, и есть кариотипы новых видов».

Дьюсберг надеется, что теория «канцерогенез = видообразование» стимулирует новые подходы к диагностике и лечению. Винсент, например, полагает, что раковые клетки работают на пределе выживаемости, и, возможно, заставив их эволюционировать ещё быстрее, можно «столкнуть их за край».