биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Вероятность возникновения рака зависит от количества делений стволовых клеток

[23 января, 2015 г.]

Как бы странно это ни звучало, жизнь человека — череда бесконечных делений. Каждый день стволовые клетки тканей дают жизнь все новым и новым клеткам, которые приходят на смену другим таким же, но уже отжившим свой век. В ходе репликации ДНК в геноме клеток накапливаются мутации, и при «удачном» стечении обстоятельств, т.е. определенном наборе таких поломок в ДНК, столовая клетка может переродиться в опухолевую. Таким образом, в самом процессе жизни организма уже заложен механизм его уничтожения.

... И если вы не живете,
То вам и не умирать!

(из известной песни)

Казалось бы, интуитивно понятно, что риск возникновения рака должен зависеть от количества скопившихся в клетке мутаций и, следовательно, от количества её делений. Однако лишь в недавнем номере журнала Science появилась статья, доказывающая эту концепцию [1]. Собрав информацию о риске заболевания для различных опухолей человека (что было бы крайне затруднительно без современных баз данных [2]), а также о количестве делений стволовых клеток соответствующих тканей, ученые из университета Джона Хопкинса показали сильную корреляцию между этими двумя параметрами. Таким образом, чем больше клетка делится, тем больше соматических мутаций в ней накапливается и тем выше риск возникновения опухоли (рис. 1).

Рисунок 1. Связь между количеством делений стволовых клеток ткани в течение жизни человека и вероятностью развития опухоли из этой ткани.

Невольно встает вопрос: а как же быть с влиянием окружающей среды, канцерогенов, в конце концов, наследственности на процесс образования опухолей? В мире опубликованы десятки тысяч работ на эту тему, убедительно доказывающих, что этими параметрами ни в коем случае нельзя пренебрегать. Скажем, всем известно, что курение может вызвать рак легких, вирус папилломы человека (ВПЧ, или HPV) — рак шейки матки [3], злоупотребление солнечными ваннами — меланому [4], а мутации в гене BRCA — рак молочной железы [5]. Ученые постарались ответить и на этот вопрос. В дополнительных материалах к своей статье они предложили ввести коэффициент ERS (Extra Risk Score), учитывающий количество делений клеток в ткани и риск развития соответствующей опухолевой патологии, значение которого указывало на то, насколько существенный вклад в вероятность заболевания вносят наследственные факторы и факторы окружающей среды.

Тридцать один тип опухолей, исследовавшихся в этой работе, разделился согласно значению коэффициента на две неравные части (рис. 2). Лишь для девяти опухолей оказалось, что риск заболевания ими существенно повышается в силу наследственности (например, при наличии семейного аденоматозного полипоза (FAP) — для колоректального рака и рака двенадцатиперстной кишки) или причин, связанных с условиями жизни пациента. В риск же развития остальных двадцати двух видов наибольший вклад вносит... «bad luck» — случайно появляющиеся мутации в результате нормальной репликации ДНК в клетке. Конечно, практически для всех типов опухолей, вошедших в эту «невезучую» категорию, уже описаны факторы риска, которые могут спровоцировать появление новообразования, однако они играют отнюдь не главную роль в этом вероятностном процессе.

Рисунок 2. Сравнение вклада стохастических и связанных с образом жизни факторов в риск развития опухолей человека на основании коэффициента ERS. При ERS<0 основополагающий вклад в риск заболевания вносят случайные мутации в ДНК, при ERC>0 значителен вклад внешних факторов в развитие онкологии.

В заключении стоит упомянуть о неизбежном выводе, которые делают авторы статьи. Рак — одна из самых «горячих» тем в современной биомедицине, что неудивительно — этот диагноз становится смертельным примерно для 300 тыс. человек ежегодно [6]. Именно поэтому учёные по всему миру пытаются вывести универсальные рекомендации для противодействия развитию заболевания. Сейчас все большую популярность набирает представление, что можно предотвратить появление рака такими методами, как вакцинация, употребление антиоксидантов, изменение образа жизни и т.п. [7]. Безусловно, эти превентивные меры имеют право на существование (скажем, вакцинация против ВПЧ уже помогла существенно снизить количество больных раком шейки матки, а новейшие методы генной терапии максимально приближают нас к эпохе персонализированной медицины), однако не стоит думать, что они могут быть универсальны для опухолей в целом [8]. Для большинства онкологических заболеваний (22 из 31!) куда более эффективна разработка методов ранней диагностики, а также лечения на ранней стадии, так как шанс их развития зависит лишь от количества делений клеток [9].

Литература

  1. Tomacetti C. and Vogelstein B. (2015). Variation in cancer risk among tissues can be explained by the number of stem cell division. Science 347 (6204), 78—81;
  2. биомолекула: «Большие БД против ‘большого Р’»;
  3. биомолекула: «Нобелевскую премию 2008 года по физиологии и медицине вручили за вирусологические исследования»;
  4. ВОЗ: Последствия ультрафиолетового (УФ) излучения для здоровья;
  5. биомолекула: «Рак молочной железы с семейной историей»;
  6. биомолекула: «Страшней клешней на свете нет...»;
  7. биомолекула: «Активный кислород: друг или враг, или о пользе и вреде антиоксидантов»;
  8. биомолекула: «Генная терапия против рака»;
  9. биомолекула: «Как распознать рак при помощи биомаркеров?».

Автор: Боголюбова Аполлинария.

Число просмотров: 510.

Вернуться в раздел «Новости»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.