Канцерогены это гены отвечающие за возникновение рака да или нет

Где на самом деле содержатся канцерогены

26 февраля 2018
60017
7

Текст: Марина Левичева

По данным ВОЗ, онкозаболевания (в частности, рак лёгкого, трахеи и бронхов) занимают пятое место в списке ведущих причин смерти в мире. При этом боятся их куда сильнее, чем ишемической болезни сердца или инсульта, стоящих на двух первых позициях. Страх породил панику: канцерогены теперь ищут — и находят — во всём подряд, от сигаретного дыма и выхлопных газов до сковородок с антипригарным покрытием и кофе. Разбираемся, от каких из них действительно можно спрятаться и надо ли это делать.

Что это такое

Название говорит само за себя: канцероген — это вещество или воздействие, которое влияет на целостность ДНК и способствует канцерогенезу, то есть формированию и размножению злокачественных клеток. О том, что существуют химические вещества с такими эффектами, стало известно примерно сто лет назад, а в 1916 году японские учёные впервые смогли вызвать рак у кролика в ходе эксперимента: животное каждый день обмазывали каменноугольной смолой. Конечно, об этичности исследований тогда речь не шла — но в медицине произошла революция, поскольку впервые удалось увидеть, как злокачественная опухоль возникает у абсолютно здоровой особи под воздействием химических веществ.

Поскольку смола представляла собой сложную смесь химикатов, учёные (не только в Японии) отправились на поиски других веществ, способных вызывать рак. Несмотря на то что канцерогены действительно чаще встречаются в синтетических веществах, исследования показали, что и растительные соединения могут обладать канцерогенными свойствами. Впрочем, это не делает ни те, ни другие безусловно опасными.

Какими бывают канцерогены

Учёные до конца не определились, как лучше классифицировать воздействия, способные вызвать рак: их делят то на радиоактивные (в эту группу попадают все виды опасного облучения) и нерадиоактивные, то на генетические и связанные с воздействием окружающей среды. Последние включают и факторы образа жизни — курение, алкоголизм, неправильное питание, низкий уровень физической активности, — и воздействие солнечных лучей или вирусов, и работу на опасном производстве, и применение определённых лекарств вроде препаратов химиотерапии. По большому счёту не важно, как классифицировать канцерогены — важно, что это может дать на практике. Ведь если от определённой терапии, даже несущей риск канцерогенеза, иногда отказаться нельзя, то воздействие других факторов можно свести к минимуму (например, защищая кожу от солнца или отказавшись от курения).

Канцерогены оказывают влияние на ДНК, вызывая опасные изменения, — но последние необязательно приводят к образованию опухоли, они лишь повышают вероятность того, что размножение аномальных клеток достигнет уровня, при котором иммунная система не справится. В недавнем исследовании обнаружилось, что две трети генетических мутаций, которые приводят к онкологическим заболеваниям, — это ошибки, возникающие спонтанно при копировании ДНК, и лишь оставшаяся треть возникает под воздействием канцерогенов окружающей среды.

Так ли они страшны

Многие вещества, включённые в список канцерогенов, не так опасны, как кажется: мы не находимся под их воздействием в достаточной степени или не потребляем их в количествах, необходимых для нанесения реального вреда. Попытки устранить из жизни абсолютно все канцерогеноподобные вещества могут сказаться на психическом здоровье, наградив вас тревожностью или орторексией. Но всё же стоит обращать внимание на те канцерогены, которые признаны по-настоящему опасными и при этом поддаются контролю.

Стоит ли бояться жареной пищи

Исследования всё чаще намекают, что подгоревшей пищи следует опасаться. По мнению учёных, виной всему акриламид — соединение, которое образуется при термической обработке некоторых продуктов, особенно богатых углеводами. Ещё это вещество используется в текстильной, пластмассовой и бумажной промышленности, при синтезе красителей и для очистки сточных вод. Впрочем, до сих пор не существует убедительных доказательств его вреда для человека, хотя есть данные о способности акриламида взаимодействовать с ДНК и приводить к определённым мутациям — а его место в списке с кодом 2а объясняется исследованиями, в которых мышам и крысам давали дозы, в десятки тысяч раз превосходящие те, что можно получить.

В общем, канцерогенность жареной картошки для человека не доказана. Эксперты полагают, что потребление обжаренных углеводов и правда следует сократить по той причине, что они полны ненужных калорий — а ожирение является одним из основных триггеров злокачественных опухолей во всём мире.

Спасёт ли переход на электронные сигареты

Конечно, курение — личный выбор каждого, но со статистикой не поспоришь: именно оно является основной причиной рака лёгкого. Очень важно стараться оградить себя и от пассивного курения: по данным исследований, такие компоненты сигаретного дыма, как бензол, полоний-210, бензопирен и нитрозамины, не только провоцируют повреждения ДНК, но и влияют на гены, кодирующие способность организма защищаться от рака, работая таким образом сразу в двух направлениях. Попадая в кровь, химикаты из сигаретного дыма разносятся по всему организму, что ставит под угрозу не только лёгкие, но и почки, печень, пищеварительную систему, мочевой пузырь, яичники и другие органы.

При этом вейпы, придуманные как раз для того, чтобы снизить риски, связанные с курением (электронную сигарету в том виде, какой мы её знаем, в 2003 году запатентовал, а в 2004-м выпустил на рынок китаец Хонь Лик, отец которого незадолго до этого скончался от рака лёгких), на поверку оказываются едва ли не хуже. Их основная проблема — малоизученность. Но даже ничтожно малое, в сравнении с сигаретами, количество исследований позволяет говорить, что коктейль из химикатов, содержащихся в курительных жидкостях, постепенно наносит организму непоправимый вред.

Алкоголь тоже канцероген

Алкоголь считается частой причиной рака молочной железы, гортани, печени, пищевода, полости рта, а также вероятной причиной рака поджелудочной железы. Когда алкоголь попадает в организм, он распадается сначала до ацетальдегида, а затем до уксусной кислоты. Ацетальдегид заставляет клетки печени обновляться быстрее, чем обычно, и такое ускорение увеличивает вероятность ошибок при копировании генов. Важно, что это относится к алкоголю в любых напитках: выдержанном вине, премиальной водке или самом дешёвом пиве. Хотя мы регулярно узнаём что-то новое о пользе крафтового пива или красного вина, доля здорового скептицизма не помешает, ведь риски пока перевешивают любые преимущества, и даже авторы оправдывающих алкоголь исследований с этим соглашаются.

Всё это — возможно, вместе с попытками вписать алкоголь в ЗОЖ и найти новую бизнес-нишу — приводит к тому, что алкоэнтузиасты пытаются вывести на рынок новые типы опьяняющих напитков. Например, алкосинт, не приводящий к образованию ацетальдегида, или калифорнийское безалкогольное вино на основе марихуаны — последнее может снизить риски, так как марихуана даже при курении менее канцерогенна, чем табак.

Что насчёт мяса и колбасы

В 2015 году мясо было внесено в список потенциальных канцерогенов. Проблема его, считают учёные, в гетероциклических аминах (ГА) и полициклических ароматических углеводородах (ПАУ) — химических веществах, которые выделяются при термической обработке мяса, особенно при обжаривании или приготовлении на гриле. Чем дольше готовится говядина, тем выше становится уровень потенциальных канцерогенов.

Будем справедливы: окончательно установить связь между ГА и ПАУ и увеличением риска рака пока не удалось. Но ряд эпидемиологических исследований показывает, что увлечение обработанным красным мясом повышает риск колоректального рака, рака поджелудочной железы и простаты. ВОЗ советует употреблять не более 70 граммов красного и переработанного мяса в день.

Около 90% случаев рака вызвано факторами окружающей среды, которые повышают вероятность возникновения злокачественных опухолей, и только 10% онкопатологии спровоцировано мутацией клеток и другими внутренними сбоями. Снизить риск заболевания раком можно, если по максимуму ограничить воздействие канцерогенов на организм. Для этого нужно знать их природу, механизм влияния на внутренние системы.

Какие вещества называют канцерогенами

Классификация канцерогенов

Онкогенные вещества и явления делятся на разные группы в зависимости от их характеристик и влияния на организм человека, животных. Классификационные признаки канцерогенов:

По онкологической опасности. В системе IARC (МАИР) выделено четыре категории: 1 – природные химические канцерогены и вещества, образовавшиеся при производстве (в промышленной сфере), 2А и 2В – канцерогены с высокой и низкой вероятностью активного воздействия, 3 – вещества, которые не классифицируются как канцерогены для человека, но онкогенные для животных, 4 – неканцерогенные для человека.
По характеру влияния на организм: канцерогены локального, отдаленно-селективного, системного действия. Агенты могут поражать конкретный орган, кожу или провоцировать рост опухолей сразу в нескольких местах.
По взаимодействию с ДНК: генотоксичные канцерогены (разрушают генетический аппарат и приводят к мутациям), негенотоксичные (способствуют росту опухоли без вмешательства в геном).
По происхождению: природные, искусственные, антропогенные канцерогены.
По природе онкогенного фактора: химические, биологические, физические.

Эта группа представлена преимущественно органическими соединениями. Неорганических канцерогенов меньше. Генотоксичные представители группы взаимодействуют с геномом клетки, вызывая повреждение ДНК. Это приводит к нерегулируемому росту потомков поврежденных клеток. Генотоксичные канцерогены делятся на две подгруппы:

Прямого действия: высокоактивные химические соединения, которые взаимодействуют со структурами клеток, вызывая развитие опухоли. Соединениям не нужно трансформироваться в организме, чтобы спровоцировать рост раковых клеток. Представители: хлорэтиламины, винилхлорид, лактоны, эпоксиды, эпоксибензантрацен.
Непрямого действия: малореакционные канцерогены. В процессе метаболизма поддаются ферментной активации, после чего новообразованные канцерогены меняют структуру ДНК. Представители: ПАУ (бензопирен), бензол, формальдегид, ароматические амины и их производные, афлатоксины, нитрозосоединения, кадмий, мышьяк.

Негенотоксические онкогены – это промоторы канцерогенеза. Они стимулируют образование опухолей, имитируя действие ростовых факторов. Химические канцерогены приводят к пролиферации (разрастанию тканей путем деления клеток), тормозят регулируемый процесс клеточной гибели, нарушают взаимодействие между клетками. Действие промоторов должно быть длительным, чтобы оно привело к появлению злокачественных образований. При прерывании пагубного воздействия опухоль не развивается. Представители группы:

пестициды: нитраты, нитриты;
циклоспорин;
асбест;
гормоны;
окадаиковая кислота.

Многие канцерогены являются сильнейшими ядами, например, Афлатоксин В1. Вещество провоцирует развитие рака печени. Еще один очень опасный мутаген – бензол. Ароматический углеводород поражает костный мозг, вызывая лейкоз, апластическую анемию. Органическое соединение метилхолантрен (МХА) в 95 раз канцерогеннее бензола. МХА образуется из продуктов сгорания топлива, мусора, нефтепродуктов, входит в состав сигаретного дыма, смога. Вызывает рак простаты, саркому.

GPS-трекер для машины. Как установить маячок для слежения за автомобилем без абонентской платы
Позы для фотосессии на море
Список жиросжигающих продуктов для похудения

Канцерогенные вещества физической природы поражают ДНК сами или через посредников – медиаторов онкогенеза. К последним относятся свободные радикалы липидов, кислорода, органических или неорганических веществ. Этап инициации проходит так: физические агенты влияют на ДНК, вызывая генные мутации или хромосомные аберрации, либо негеномные изменения. Это приводит к активации протоонкогенов и дальнейшей опухолевой трансформации клетки. Затем формируется фенотип опухолевой клетки. За несколько циклов деления образовывается злокачественное образование.

К физическим канцерогенам относятся разные виды излучений. Основные агенты:

Ионизирующее излучение (рентгеновские лучи, альфа-, бета-, гамма-излучения). При превышении допустимых норм эти канцерогены становятся причиной развития лейкозов, сарком. Нейтронное и протонное излучение меняют структуру ДНК, повышают риск рака груди, злокачественных изменений кровеносной системы.
Радиоактивность. Вызывает опухоли почти во всех органах и тканях, поглотивших высокую энергию облучения. Самые опасные радиоактивные изотопы: Стронций-89 и 90, Барий-140, Кальций-45 (приводят к опухолям костей); Цезий-144, Лантан-140, Прометий-147, Торий-232, Аурум-198 (вызывают опухоли печени, желудка, толстой кишки, костей, кроветворных тканей).
Ультрафиолет. Самые опасные лучи длиной 290-320 нм (УФ-В радиация). Энергия полностью поглощается кожей и провоцирует мутагенные изменения в клетках. В основе процесса лежит фотобиологический эффект – УФ-лучи выбивают электроны из атомов ДНК, из-за чего возникают крупные ошибки транскрипции и малигнизация. Ультрафиолет приводит к развитию базалиомы, плоскоклеточного рака, меланомы. Чем светлее кожа человека, тем выше риск образования злокачественной опухоли.
Микроволновое излучение. СВЧ-печи деформируют молекулы пищи, образовывают радиолитические соединения. Они сокращают количество гемоглобина и меняют состав холестерина, увеличивают количество лейкоцитов – это признаки дегенерации крови.

Некоторые вирусы являются онкогенными. Биологические канцерогены проникают в клетку, закрепляют там свой генетический материал путем физической интеграции с родной ДНК. Специфические гены вируса превращают нормальную клетку в опухолевую, образовывая онкобелки и онкогенные РНК. В результате клетка не поддается регуляции, меняет свою форму, характер деления.

Самые быстродействующие биологические канцерогены – РНК-вирусы. Они проявляют истинно онкогенные свойства – сами, без толчковых явлений, провоцируют изменения генетического аппарата. К группе относятся ретровирусы HTLV, которые вызывают Т-клеточный лейкоз, Т-клеточную лимфому. Пути заражения – половой (чаще от мужчины к женщине), парентеральный (через повреждения кожи).

ДНК-содержащие вирусы действуют по тому же принципу, что и РНК-вирусы. Эти канцерогены инактивируют гены-супрессоры, которые препятствуют неконтролируемому росту клетки. Около 15-20% новообразований имеют вирусную природу. Список самых опасных для человека ДНК-вирусов:

Папилломавирусы. Высокоонкогенные серотипы – ВПЧ16, ВПЧ18. В 75-95% случаев плоскоклеточного рака шейки матки причиной возникновения болезни стал вирус папилломы человека. Еще он провоцирует рост злокачественных образований органов головы и шеи. Наличия вирусной инфекции недостаточно для развития рака, для запуска процесса необходимы и другие толчковые факторы – клеточные изменения, нарушения иммунитета.
Герпесвирусы. Среди онкогенных штаммов значится вирус Эпштейна-Барр, который вызывает лимфому Бёркитта и назофарингеальную карциному. Вирус герпеса VIII типа (вирус саркомы Капоши) приводит к идиопатической пигментной саркоме кожи человека. Заболевание развивается на фоне сильного ослабления клеточного иммунитета.
Гепаднавирусы. Вирус гепатита В повышает риск первичной гепатоцеллюлярной карциномы у человека.

Среди бактерий канцерогеном является Helicobacter pylori – она провоцирует развитие лимфом желудка и аденокарцином. Хеликобактер на фоне хронического воспаления усиливает пролиферацию клеток, также во время воспалительного процесса образуются многочисленные генотоксичные вещества. Инициатор болезни – хронический гастрит, сопровождающийся атрофией или дисплазией слизистой оболочки кишечника.

Как правильно клеить углы обоями
Как дубленку почистить в домашних условиях
Парацетамол от головной боли: помогает ли препарат

Канцерогены в продуктах питания

Самая опасная еда – полуфабрикаты, консервы, фастфуд. Канцерогенное действие наблюдается у копченых, маринованных продуктов. При жарке или запекании жирного мяса из растительного масла и сильно разогретых жиров образуется акриламид, пероксиды и бензопирены. Опасные онкогенные вещества содержатся в алкоголе, табаке. Канцерогены входят в состав таких продуктов:

Фрукты и овощи, обработанные пестицидами

Обработанное мясо: ветчина, бекон, сосиски, копченности

Бензол, фенол, канцерогенные консерванты

Кола и другие газированные напитки

Сухие завтраки, картофельные чипсы

Микроэлементы перфтороктановой кислоты, канцерогены

Лосось, выращенный на ферме

Пестициды, нестероидные и стероидные эстрогены

Еда, содержащая искусственные подсластители

Воздержитесь от употребления продуктов долгого хранения – они полны консервантов. Не стоит пить много кофе, употреблять семечки, арахис, муку и крупы сомнительного качества. При неправильном хранении в них образуется желтая плесень. Табачный дым содержит 15 видов канцерогенов. Очень вредное рафинированное подсолнечное масло, поддавшееся термообработке. Раковые клетки питаются простыми углеводами, поэтому стоит ограничивать употребление сахара и продуктов с гликемическим индексом выше 70.

Как вывести канцерогены из организма

Самое простое, что может сделать человек – не есть потенциально опасные продукты и не употреблять алкоголь, табак. Если вы не можете отказаться от жареных блюд, готовьте на рафинированном оливковом масле, как можно чаще переворачивайте мясо – это снизит концентрацию ядовитых веществ. Для сохранения пищи используйте натуральные консерванты – уксус, соль, лимонную кислоту. Фрукты, овощи, зелень лучше замораживать или сушить. Если в продукт входят вещества с маркировкой Е123 и Е121, откажитесь от него.

Чтобы вывести канцерогены, добавьте в меню такую еду:

изделия из муки грубого помола, отруби;
грейпфруты;
запеченные яблоки;
листовой черный и зеленый чай;
квашеную белокочанную и свежую морскую капусту;
помидоры;
красный виноград;
сок цитрусовых;
смесь свекольного и морковного сока.

Принимайте комплексы с витаминами Е, С, В2 и А, соединениями селена. Пейте достаточное количество воды. Не грейте еду в микроволновой печи. Активный образ жизни поддерживает метаболизм на нужном уровне и укрепляет иммунитет, что очень важно в предотвращении канцерогенеза. В некоторых случаях оправдан прием узконаправленных антиканцерогенных веществ. При остром отравлении мышьяком назначают Унитиол, а при хроническом поражении – D-пеницилламин.

Почему возникает рак – болезнь которая приводит к неконтролируемому росту поврежденных клеток?
Клетки могут испытывать неконтролируемый рост, если есть повреждения или мутации в ДНК, и поэтому иногда имеет место повреждение генов, участвующих в их делении.

Основные типы генов которые отвечают за процесс деления клеток:

онкогены основные клетки, когда делятся;
гены-супрессоры опухолевые клетки, когда не умирают естественным путем и не контролируется апоптоз (регулярный процесс клеточной гибели);
гены репарации ДНК поручающие клеткам восстанавливать поврежденные ДНК.

Рак возникает, когда генные мутации клетки не в состоянии исправить повреждения ДНК и не в состоянии естественно умереть.

Аналогичным образом, нарушение является следствием мутаций, которые ингибируют функцию онкогена и гена-супрессора опухоли, что приводит к неконтролируемому росту клеток.

Канцерогены способствуют возникновению

Канцерогены класс веществ, которые непосредственно отвечают за повреждения ДНК, способствуя или пособничествуя нарушению.

Табак, асбест, мышьяк, излучение, такое как гамма и рентгеновские лучи, солнце, и соединения выхлопных газов являются примерами канцерогенных веществ. Когда наши тела подвергаются воздействию канцерогенов, свободные радикалы образуются и пытаются отобрать электроны от других молекул в организме образуя свободные радикалы. Свободные радикалы повреждают структурно-функциональные элементарные единицы строения и жизнедеятельности организма и влияют на их способность нормально функционировать.

Во многих случая питание против рака помогает.

Гены наследственного типа увеличивают вероятность

Возникновение рака может быть результатом генетической предрасположенности, которая наследуется от членов семьи.

Можно родиться с определенными генетическими мутациями или недостатками в гене, который создает статистическую склонность к развитию этого онкологического заболевания позже в жизни.

Факторы развития болезни

Когда человек стареет увеличивается число возможных канцерогенных мутаций в нашей ДНК.

Это важный фактор риска для возникновения рака с возрастом.

Несколько вирусов также были связаны с раком, такие как: вирус папилломы человека (вызывают рак шейки матки), гепатит В и С (причин рака печени) и вирус Эпштейна-Барр (причиной некоторых раковых заболеваний у детей).

Вирус иммунодефицита (ВИЧ) – и все остальное, что подавляет или ослабляет иммунную систему – подавляет способность организма бороться с инфекциями и увеличивает шанс развития онкологического заболевания.

Выводы

Однако в большинстве случаев почему возникает рак мы не можем приписать болезнь одной причине.

Можно примерно разделить факторы риска на следующие группы:

Биологические или внутренние факторы, такие как возраст, пол, наследственные генетические дефекты и тип кожи.
Воздействие на окружающую среду, например, радонового и ультрафиолетового излучения, а также тонкодисперсных частиц.
Факторы профессионального риска, включая канцерогены, такие как некоторые химические вещества, радиоактивные материалы и асбест.
Неправильный образ жизни.

Факторы, связанные с неправильным образом жизни, включают:

употребление табака;
алкоголя;
чрезмерное получение ультрафиолетового излучения;
некоторые пищевые факторы, связанные с нездоровой пищей.

Вот почему возникает рак – коварная и трудно вылечиваемая болезнь.

Итак, на данный момент в современной онкологии выделяют несколько теорий канцерогенеза, но основной и общепринятой является мутационная теория, согласно которой в большинстве случаев рак (злокачественные новообразования) развиваются из одной опухолевой клетки. Согласно этой теории рак в организме человека возникает вследствие накопления мутаций в специфических участках клеточной ДНК, которые приводят к образованию дефектных белков. Основоположник теории – немецкий биолог Теодор Бовери (Teodor Boveri) профессор Вюрцбургского университета. Ещё в 1914 году он высказал предположение о том, что нарушения в хромосомах могут привести к возникновению рака. В дальнейшем эти нарушения были квалифицированны им как мутации.

С 60-х годов прошлого столетия в онкологии и фундаментальных науках, изучающих биологию рака, была сформулирована концепция мутагенеза как основной причины развития опухолей. Основная идея канцерогенеза рака и опухолей в этой научной теории отводилась мутации одного или нескольких генов, что по мнению исследователей, и приводило к нарушениям кариотипа, неуправляемой пролифе-рации, автономности и бессмертности опухолевой ткани. Было показано, что в соматической клетке существует система протоонкогенов и генов-супрессоров, которые формирует сложный механизм контроля темпов клеточного деления, роста и дифференциации. Нарушения этого механизма возможны как под влиянием факторов внешней среды, так и в связи с геномной нестабильностью. Протоонкогены это группа нормальных генов клетки, оказывающая стимулирующее влияние на процессы клеточного деления, посредством специфических белков — продуктов их экспрессии. Превращение протоонкогена в онкоген (ген, определяющий опухолевые свойства клеток) является одним из механизмов возникновения опухолевых клеток. Это может произойти в результате мутации генетического кода протоонкогена с изменением структуры специфического белка продукта экспрессии гена, либо же повышением уровня экспрессии протоонкогена при мутации его регулирующей последовательности (точечная мутация) или при переносе гена в активно транскрибируемую область хромосомы (хромосомные аберрации). На данный момент изучена канцерогенная активность протоонкогенов группы ras (HRAS, KRAS2). При различных онкологических заболеваниях регистрируется значительное повышение активности этих генов (рак поджелудочной железы, рак мочевого пузыря и т. д.). Также раскрыт патогенез лимфомы Беркитта, при которой активация протоонкогена MYC происходит в случае его переноса в область хромосом, где содержатся активно транскрибируемые коды иммуноглобулинов.

Гены-супрессоры представлены группой генов, чья функция противоположна функции протоонкогенов. Гены-супрессоры оказывают тормозящее влияние на процессы клеточного деления и выхода из процесса дифференцировки. Доказано, что в ряде случаев инактивация генов-супрессоров с исчезновением их антагонистического влияния по отношению к протоонкогенам ведет к развитию некоторых онкологических заболеваний. Так, потеря участка хромосомы, содержащего гены-супрессоры, ведет к развитию таких заболеваний, как ретинобластома, опухоль Вильмса и другие неоплазии.

К сожалению, теория мутагенеза опухолей пока не дала ответ на ряд очень важных теоретических вопросов на причины развития опухолей, не смогла объяснить феномены индивидуальной анеуплодии кариотипа при раке и конечно же не позволила разработать эффективные средства для терапии рака и других злокачественных опухолей . Мы не будем останавливаться на этой хорошо известной теоретической платформе механизмов развития рака, так как она очень подробно изложена в основных современных руководствах по онкологии, специализированной литературе о биологии рака и в Викепедии. Пытливый читатель найдет описание этой теории в целом каскаде научных исследований за последние 50 лет. В поддержку этой теории выступали Герман Мюллер, Альфред Кнудсон, Роберт Уэйнберг, Берт Фогельштейн, Эрик Фэрон, которые в разное время на протяжение 1914 – 2010 гг. находили подтверждения, доказательства того факта, что рак является следствием генетических мутаций.

Другая теория канцерогенеза - теория случайных мутаций. Автор теории случайных мутаций учёный из Вашингтонского университета Лоренс Леб (Lawrence A. Loeb), который утверждал, что в любой клетке за время её жизни случайная мутация возникает в среднем всего в одном гене. По предположению Лоренса Леба иногда под действием канцерогенов, оксидантов, или же в результате нарушения системы репликации и репарации ДНК частота мутаций резко возрастает. Вывод исследователя – рак возникает вследствие огромного числа мутаций — от 10 000 до 100 000 на клетку. Но Лоренс Леб признаёт, что подтвердить или опровергнуть это предположение очень трудно. Таким образом, по теории Lawrence A. Loeb канцерогенез – как следствие возникновения случайных мутаций, обеспечивающих клетке преимущества при делении. Хромосомные перестройки в рамках этой теории рассматриваются лишь как случайный побочный продукт канцерогенеза.

Не менее общепризнанной теорией происхождения опухоли является теория ранней хромосомной нестабильности. Основоположники этой теории - Кристоф Лингаур и Берт Фогельштейн. В 1997 г. они обнаружили, что в злокачественной опухоли прямой кишки очень много клеток с изменённым числом хромосом и выдвинули идею, что ранняя хромосомная нестабильность приводит к появлению мутаций в онкогенах и генах-онкосупрессорах. Основная идея теории - нестабильность генома. Этот генетический фактор вместе с давлением естественного отбора может привести к появлению доброкачественной опухоли, которая, по мнению авторов, иногда трансформируется в злокачественную опухоль, дающую метастазы.

Еще одна точка зрения на происхождение рака сформулирована в теории тканевого онкогенеза. Одним из авторов теории тканевого онкогенеза можно по праву назвать Ю.М. Васильева. Причиной появления раковых клеток по этой теории является нарушение тканевой системы контроля пролиферации клоногенных клеток, обладающих активизированными онкогенами. Основным фактом, который подтверждает механизм, основанный на нарушении тканевого гомеостаза, является способность опухолевых клеток нормализоваться при дифференцировке. Лабораторные исследования на мышах показали, что даже клетки с хромосомными нарушениями при дифференцировке нормализуются.

Появление несанкционированных сигналов является хотя и необходимым, но не достаточным условием образования опухоли. Опухолевый рост становится возможным лишь после осуществления ещё одной, третьей, стадии канцерогенеза — уклонения трансформированных клеток от дальнейшей дифференцировки, которое обычно вызывается несанкционированной активностью генов некоторых клеточных микроРНК. Последние препятствуют функционированию белков, отвечающих за протекание специализации клеток; известно, что не менее 50 % опухолей ассоциированы с теми или иными повреждениями в участках генома, которые содержат гены микроРНК. Прекращение дифференцировки возможно также из-за отсутствия цитокинов, необходимых для перехода созревающих клеток на следующий этап специализации (в этом случае присутствие цитокина может вызвать нормализацию и продолжение дифференцировки раковых клеток — процесс, обратный канцерогенезу). Созревание трансформированных клеток приостанавливается, и они — в результате непрерывной пролиферации и подавления апоптоза — накапливаются, формируя опухоль — клон клеток, обладающих рядом особенностей, не свойственных нормальным клеткам организма. Так, в частности, для опухолевых клеток характерен высокий уровень анеуплоидии и полиплоидии, что является результатом нестабильности генома. Также наблюдаются различные нарушения митоза. Клетки опухоли с наиболее распространённым набором хромосом образуют стволовую линию.

В ходе развития опухоли, в силу её генетической нестабильности, происходит частое изменение ее клеточного состава и смена стволовой линии. Такая стратегия роста имеет адаптативный характер, так как выживают только наиболее приспособленные клетки. Мембраны опухолевых клеток не способны реагировать на стимулы микроокружения (межклеточная среда, кровь, лимфа), что приводит к нарушению морфологических характеристик ткани (клеточный и тканевой атипизм). Сформировавшийся опухолевый клон (стволовая линия) синтезирует собственные цитокины и идёт по пути наращивания темпов деления, предотвращения истощения теломер, уклонения от иммунного надзора организма и обеспечения интенсивного кровоснабжения. Это четвёртая, заключительная стадия канцерогенеза — опухолевая прогрессия. Её биологический смысл заключается в окончательном преодолении препятствий на пути опухолевой экспансии. Опухолевая прогрессия носит скачкообразный характер и зависит от появления новой стволовой линии опухолевых клеток. Прорастая в кровеносные и лимфатические сосуды опухолевые клетки разносятся по всему организму и, оседая в капиллярах различных органов, формируют вторичные (метастатические) очаги опухолевого роста.

Читайте также: