... 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 Джонса 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).

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.

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. Биоинформатика: большие БД против «большого Р»;
3. Нобелевскую премию 2008 года по физиологии и медицине вручили за вирусологические исследования;
4. ВОЗ: Последствия ультрафиолетового (УФ) излучения для здоровья;
5. Рак молочной железы с семейной историей;
6. Страшней клешней на свете нет...;
7. Активный кислород: друг или враг, или О пользе и вреде антиоксидантов;
8. Генная терапия против рака;
9. Как распознать рак при помощи биомаркеров?.