Коли ми переможемо у війні проти раку?
Тридцять років тому президент США оголосив «війну раку». На сьогоднішній день тільки у Сполучених Штатах 1500 чоловіків, жінок і дітей щодня програють свою особисту сутичку з раком. Коли ж закінчиться ця війна?
Я вважаю, що для багатьох видів ракових захворювань вона підійде до кінця вже дуже скоро. Завдяки знанням, отриманим унаслідок фундаментальних досліджень, у нас є нові засоби для боротьби. Використання цих засобів дає можливість більш швидкої діагностики і ефективнішого лікування. Випускаються нові препарати, котрі виявляють молекулярні зміни, характерні виключно для ракових клітин, що дозволить прогнозувати підвищений рівень схильності до ракових захворювань на основі генетичних або екологічних факторів. Такі успіхи медицини повинні врятувати багато людських життів.
Рак уражає багато органів і тканин тіла. І хоч різні види раку відрізняються один від одного симптомами і поведінкою, всі вони мають загальну причину виникнення: порушення генів. Ген — це одиниця, що несе в собі закодовану хімічну інформацію, яка визначає структуру і функціонування нашого організму. Усі клітини нашого організму мають однаковий набір генів, по половині від кожного з батьків. Відмінності між видами клітин визначаються комбінацією активних генів у кожній окремій клітині.
Порушення генів може бути викликане екологічними факторами, такими як вплив радіації або хімікатів, а також продуктами нормального обміну речовин. Людський організм розробив систему відновлення, що підтримує цілісність наших генів навіть за наявності шкідливих факторів. Однак у деяких випадках порушення генів не відновлюється. І якщо таке порушення відбувається у ключових генах, які регулюють клітинний ріст, виникає небезпека розвитку ракового захворювання. Самі системи відновлення допомагають захистити нас від раку. Наприклад, один з різновидів раку товстої кишки у більшості випадків розвивається у людей з пошкодженою системою відновлення порушених генів.
Клітинний ріст регулюється балансом між генами, стимулюючими ріст, і генами, що пригнічують його. Гени, стимулюючі клітинний ріст, називаються онкогенами, а стримуючі ріст гени — генами-пригнічувачами пухлини. Активація онкогенів або порушення функціонування генів-пригнічувачів пухлини може призвести до необмеженого зростання числа клітин.
Активація онкогенів може статися внаслідок мутації (змін у структурі гена) або збільшення генів (виробництві великої кількості копій гена). Гени-пригнічувачі пухлини можуть бути виведені з ладу внаслідок мутації або самознищення під час поділу клітини. Ракові клітини генетично нестабільні, тобто вони містять кількість хромосом, відхилену від норми — клітинні елементи, що є носіями генів. Генетична нестабільність призводить до втрати контролю над ростом клітини, вносячи дисбаланс у генну активність.
Традиційно діагноз раку ставиться на підставі характерного вигляду ракових клітин при спостереженні їх під мікроскопом. У цей час різні види раку все більше й більше визначаються за характерними моделями генної активності (своєрідний «молекулярний автограф»). Нові технології, включаючи т. зв. «генні чіпи», зробили можливими одночасне вимірювання активності тисячі генів. «Молекулярний автограф» може використовуватися для більш точної класифікації раку, що значно полегшує лікування. Наприклад, така технологія використовувалася для встановлення кількох видів лімфоми, що добре реагують на хіміотерапію. Аналогічна техніка використовувалася для визначення генів, задіяних у пухлинних метастазах.
Деякі генетичні зміни властиві багатьом різновидам раку, в той час як інші спостерігаються тільки при його певних видах. Наукою було виявлено десятки онкогенів і генів-пригнічувачів пухлини, засоби для боротьби з якими ще потрібно розробити. Останнім вражаючим прикладом стало створення препарату, призначеного для лікування молекулярних змін, властивих клітинам хронічної мієлогенної лейкемії. Цей препарат є альтернативою пересадці кісткового мозку — раніше єдиному ефективному лікуванню.
Було виявлено, що мутації в певних генах викликають спадкові форми раку грудей та яєчників. Це дало можливість визначити, які жінки належать до групи підвищеного ризику через спадкову присутність цих генів у їхньому організмі. Треба відзначити, що спадкові форми раку грудей та яєчників становлять лише малу частку від загальної кількості захворювань. Ретельне спостереження і швидке лікування або ж профілактичне хірургічне втручання може знизити ризик захворювання при спадкових формах раку.
Прогрес у техніці формування і відтворення зображення робить можливим виявлення раку на ранній стадії, що допомагає видалити пухлину до того, як вона становитиме загрозу для життя. Нові технології також полегшують проведення хірургічних операцій, так що видалення пухлини відбувається більш точно й ефективно.
Інші напрямки у боротьбі з раком грунтуються на кращому розумінні того, як відбувається ріст пухлини. Пухлина потребує багатого постачання крові і створює для цього умови, стимулюючі формування кровоносних судин (процес, названий ангіогенезом). Під час клінічних випробувань нових лікарських засобів, призначених для пригнічення ангіогенезу пухлини, було отримано багатообіцяючі результати.
Передбачається, що 10— 15% ракових захворювань в усьому світі пов’язані з вірусними інфекціями. Рак печінки, що пов’язується з гепатитом, і рак шийки матки, що зв’язується з вірусною інфекцією папіломи, — найяскравіші приклади такого припущення. Використання вакцини проти гепатиту В скорочує відсоток захворювання на рак печінки. Швидкі спеціальні діагностичні тести на вірус папіломи застосовуються додатково до традиційних мазків Папаніколау, допомагаючи визначити, які жінки схильні до захворювання на рак шийки матки.
Одне з найбільш захоплюючих відкриттів сучасної біології полягає у тому, що смерть клітини тісно пов’язана з її ростом і розвитком. Так, наприклад, нервові клітини виробляються організмом у кількості, що перевищує необхідну, і деякі з них вмирають заради встановлення належних зв’язків у нервовій системі. Клітина містить «програму самознищення», яка активується, коли клітині завдається невідновлювального пошкодження. Ракові ж клітини інакше реагують на сигнали смерті. Деякі з генів, задіяних у програмі самознищення, відносяться до змінених генів у ракових клітинах. У цей час досліджується можливість розробки нового підходу до лікування ракових захворювань шляхом активації програми самознищення ракових клітин, не зачіпаючи при цьому нормальні клітини.
І хоч передбачити майбутнє з абсолютною точністю неможливо, вже, здається, можна чекати, що тягар ракових захворювань значно поменшає протягом найближчих десяти років завдяки новим способам лікування. Це вже відбувається стосовно деяких різновидів раку, таких як згадувані вище рак печінки і хронічна мієлогенна лейкемія. Для інших видів раку є засоби запобігання, однак їх застосування проблематичне, як, наприклад, у випадку з раком легенів, що викликається палінням. Навряд чи велика частина різновидів раку зникне у найближчому майбутньому; швидше діагностика буде більш точною і лікування більш ефективним, що збільшить кількість людей, які позбулися цих недуг.
Уолтер ЕКХАРТ — професор молекулярної і клітинної біології, директор ракового центру при Солковському інституті біологічних досліджень, Сан-Дієго, Каліфорнія.
