Злокачественные семена

Доктора Майкла Кларка осенило прямо во время лекции, которую он читал своим студентам-медикам в Мичиганском университете. Объясняя, как отличить раковую опухоль от доброкачественного новообразования, он обратил внимание будущих докторов на клетки, присутствующие в опухоли в небольших количествах, и очень напоминающие по своему строению клетки зародыша или эмбриональные стволовые клетки. Это сходство настолько поразило ученого, что он невольно замолчал, воскликнув про себя: “Боже, а ведь это же болезнь стволовых клеток!”

болезнь стволовых клеток, раковая опухоль

В 1998 году американским ученым Джеймсу Томсону и Джону Беккеру впервые удалось выделить и получить первые линии эмбриональных стволовых клеток человека, возникающих при развитии эмбриона и превращающихся потом в клетки самых разных органов взрослого организма. Опубликованные журналом Science результаты экспериментов этого дуэта были признаны третьим по важности событием в биологической науке ХХ века после открытия двойной спирали ДНК и расшифровки генома человека.

Открытие послужило толчком к бурной исследовательской деятельности, открыв широкие перспективы практического использования стволовых клеток в биологии и медицине, в первую очередь — в трансплантологии, иммунологии и геронтологии. Потенциально из клеток-предшественников можно вырастить массу любых тканей и, в принципе, любой человеческий орган. Работы в этом направлении ведутся и уже достигнуты определенные успехи. Рассматриваются стволовые клетки и в качестве возможного средства для лечения многих болезней, начиная с диабета и кончая инсультом.

И вот теперь пришла пора выявить их роль в возникновении и развитии одного из самых страшных врагов человека — злокачественных опухолей. В частности, некоторые исследователи рака рассматривают сейчас немногочисленные стволовые клетки, сохраняющиеся в ряде взрослых тканей человеческого организма и обновляющие их по мере старения или повреждения как потенциальный источник этого недуга.

К такому выводу ученые пришли, обнаружив стволовые клетки в сердцевине многих раковых опухолей. На этом основании исследователи утверждают, что не все клетки в опухоли одинаковы, как считалось еще совсем недавно, и далеко не все они могут стать причиной метастазирования, то есть появления злокачественных новообразований в органах тела, удаленных от места возникновения первичной опухоли.

Если все обстоит именно так, это означает, что многие сегодняшние способы терапии рака в значительной степени теряют свой смысл. В самом деле, в тех случаях, когда ионизирующая радиация или химиотерапия убивают быстро размножающиеся клетки опухоли, уменьшая таким образом ее объем, но при этом не поражают редкие и, возможно, медленнее растущие злокачественные стволовые клетки, болезнь все равно будет прогрессировать. По-настоящему эффективным лечение будет только тогда, когда оно полностью уничтожит и раковые стволовые клетки.

“Это гипотеза, за утверждение которой в медицине необходимо бороться”,— говорит приверженец нового взгляда на природу рака доктор Филипп Бичи из Университета Джона Хопкинса. При этом он ссылается не только на собственные работы, но и на подтверждающие справедливость новой точки зрения исследования коллег — специалистов по лейкемии и раку груди, а также на сообщение журнала Cancer Research об открытии стволовых раковых клеток в опухоли мозга.

Эти данные произвели большое впечатление на многих ведущих онкологов страны, включая Роберта Вейнберга — пионера исследований рака из Whitehead Institute в Кембридже. Последний считает, что “идея о раковых стволовых клетках может оказаться полезной для разработки новых методик лечения большого количества разновидностей этой болезни”.

Итак, в чем же заключается новый взгляд на природу рака? Если не вдаваться в подробности, дело обстоит следующим образом. Считалось, а большинством медиков считается и до сих пор, что практически любая клетка в организме вследствие происшедших в ней генетических изменений-мутаций может превратиться в убийцу, став “затравкой” будущей раковой опухоли. Однако известно, что “специализированные” клетки любого органа или ткани делятся только несколько раз, после чего умирают, и только стволовые клетки имеют редкую возможность самообновляться почти неограниченно. И именно эта их способность дает серьезные основания для подозрений. После того же, как “бессмертные” стволовые клетки были обнаружены в самых разных злокачественных новообразованиях, подозрения сменились уверенностью.

Пожалуй, самыми изученными стволовыми клетками являются клетки костного мозга. Поэтому первым заболеванием, которое натолкнуло ученых на мысль о роковой роли стволовых клеток, был рак крови — лейкемия. Еще около 10 лет назад доктор Джон Дик из Университета Торонто с коллегами изучали костный мозг больных лейкемией с целью выяснить, какие его клетки могут воссоздавать болезнь у мышей. К их удивлению, подавляющее большинство пораженных лейкемией клеток этой способностью не обладало. Лишь одна клетка на миллион могла дать начало новой опухоли. И что странно, все эти столь редко встречающиеся клетки имели очень много общего с обычными стволовыми клетками.

Доктор Майкл Кларк познакомился с этой работой уже после своей догадки о значении стволовых клеток в развитии рака. И решил поискать их не в крови, а в опухолях других органов. Лучше всего это удалось при тестировании клеток опухоли молочной железы или рака груди у женщин. В прошлом году группа Кларка опубликовала свои результаты в “Трудах Национальной Академии наук” (Proceedings of the National Academy of Sciences). В статье сообщалось, что регенерировать опухоль у лабораторных животных оказались способными не все, а лишь одна из сотни клеток этой опухоли…

Нужно сказать, что специалисты-онкологи отнеслись к предложенным в работе выводам неоднозначно. “Многие просто не поняли, что мы пытались сказать”, — вспоминает Кларк. К счастью, были и другие, которые проявили завидный энтузиазм. Например, доктор Питер Диркс из Торонтского университета, вдохновленный работой своего коллеги Джона Дика, интенсивно изучает сейчас различные типы доброкачественных и злокачественных опухолей мозга, пытаясь и в них найти стволовые клетки с генетическими признаками рака. Пока что ему удалось воссоздать в лабораторных условиях ткань из стволовых клеток мозга, весьма напоминающую ткань настоящей раковой опухоли.

Неожиданное подтверждение правильности новой теории пришло с противоположной стороны континента — из Стэнфордского университета. Работающий здесь доктор Ирвинг Вейсман и его группа обнаружили еще один вид связи между раком и стволовыми клетками. Оказалось, что гены, проявляющие необычную активность в клетках некоторых разновидностей рака, являются теми же самыми, что побуждают к самообновлению стволовые клетки. А ведь именно этот отличительный признак наиболее характерен для клеток, претерпевших злокачественное перерождение.

Правда, ученым еще не совсем ясно, что здесь происходит: превращает ли этот ген стволовые клетки в раковые, или обычная зрелая клетка под его влиянием приобретает специфические черты стволовых клеток. Это еще предстоит выяснить. Однако уже сейчас понятно, что независимо от того, где и как происходят раковые изменения, победить страшную болезнь можно, только уничтожив самообновляющиеся клетки, а не их быстро развивающихся, но недолго живущих потомков.

А между тем исследователи уже проводят лабораторные испытания методов лечения, нацеленных на главных, по их мнению, “нарушителей спокойствия”. И как это всегда бывает при борьбе с раком, пытаются “отделить зерна от плевел” — научиться обезвреживать раковые стволовые клетки, не повреждая при этом их нормальных собратьев, необходимых для роста и восстановления здоровой ткани.

Кстати, вовсе не исключено, что некоторые из современных способов лечения тоже разрушают измененные стволовые клетки, хотя бы случайно. Тот же доктор Майкл Кларк хорошо помнит пациента, у которого была обширная опухоль, заметно уменьшившаяся после химиотерапии. Проведенная после лечения биопсия показала, что редкие клетки, изначально выглядевшие “зародышами” рака, исчезли, при этом опухоль перестала расти. Сейчас Кларк не сомневается, что этот результат был получен благодаря уничтожению истинного источника рака — перерожденных стволовых клеток. Его уверенность нашла уже и практическое применение: Кларк и его команда основали в Мичигане компанию для разработки принципиально новых способов лечения рака.

Юрий Колесников


Метки: ген, ДНК, клетка, клетки, костный мозг, метастаз, опухоль, стволовые клетки, химиотерапия

Comments are closed.