Kitobni o'qish: «Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости», sahifa 4

Особенность № 8. Избегание иммунного разрушения

Иммунная система активно ищет и уничтожает раковые клетки. Например, естественные киллеры (NK-клетки) здоровой иммунной системы постоянно патрулируют кровь в поисках незваных гостей – бактерий, вирусов, раковых клеток. Именно поэтому у пациентов с нарушениями иммунной системы – например ВИЧ-инфицированных или принимающих иммунодепрессанты (скажем, после трансплантации органов) – вероятность развития рака намного выше.

Чтобы выжить, раковые клетки должны каким-то образом прятаться от иммунной системы, созданной для того, чтобы их убивать. Пока опухоль растет внутри ткани, эта ткань может служить для нее укрытием – иммунной клетке нелегко попасть внутрь. Но вот когда рак начинает распространяться по крови, он сталкивается с враждебными иммунными клетками непосредственно.

Определение рака

Восемь вышеперечисленных особенностей представляют собой общее мнение лучших ученых; характерные признаки помогают определить, с раком мы имеем дело или нет. Чтобы объединить множество видов рака в одно заболевание, приходится, конечно, отбросить немало мелких деталей, но зато большая картина становится видна яснее. Например, эти восемь отличительных особенностей можно еще упростить, получив в результате четыре.

Новообразование можно считать раком, если оно:

• Растет – поддерживает пролиферативные сигналы (1), избегает супрессоров роста (2), сопротивляется клеточной смерти (3) и вызывает ангиогенез (5);

• Бессмертно – достигает репликационного бессмертия (4);

• Передвигается – активирует инвазию и метастазирование (6) и избегает иммунного разрушения (8); и

• Использует эффект Варбурга – дерегулирует клеточную энергетику (7).

Чтобы получить эти четыре особенности, клетка должна пройти десятки или даже сотни генетических мутаций. Определение особенностей – это, конечно, хорошее начало, но простое описание не говорит нам ничего о том, почему (причины) или как (механика) развивается рак.

Многие считают, что мы не знаем, что вызывает рак, но на самом деле мы знаем об этом уже немало.

Парадигма рака 1.0

4 канцерогены

Что вызывает рак? Вот это – вопрос на миллион, а то и миллиард долларов. Большинство людей, включая многих профессиональных медиков, ответят, что рак вызывается генетическими мутациями. На сайте клиники Майо, например, так напрямую и говорится: «Рак вызывают изменения (мутации) в ДНК внутри клеток»³⁴. Это не совсем верно. За исключением редких случаев, генетические мутации – это механизм, а не причина болезни. Клетка, в которой развивается много генетических мутаций, становится раковой. Да, именно так начинается рак. Но почему в клетке развиваются эти мутации? Вот в чем вопрос. Например, что вызывает рак легких? Ответив, что рак легких вызывается курением, вы будете более правы, чем сказав, что он вызван генетическими мутациями в клетках А, Б и В.

Факторы, которые вызывают развитие рака, называются канцерогенами, и они уже известны не одно столетие. В 1761 году лондонский врач, ботаник и медицинский писатель Джон Хилл впервые описал внешний фактор, вызывающий рак: один из типов бездымного табака³⁵. Впервые курить табак начали американские индейцы. Европейцы занесли в Новый Свет оспу, а в обмен увезли в Старый Свет табак – и я даже не могу в точности сказать, что именно убило больше народу. К 1614 году в Европе уже шла бойкая торговля табаком: в одном только Лондоне было примерно 7 тыс. табачных лавок. Курение табака тогда считалось антисанитарией и уделом неотесанных мужланов, а в приличном обществе табак предпочитали нюхать, непосредственно вдыхая щепотку измельченного табака, предварительно поместив ее на тыльную сторону ладони в углубление между большим и указательным пальцем. (В медицине эту область до сих пор поэтому называют «анатомической табакеркой»). Доктор Хилл описал два случая «полипов» в носу, которые, как он считал, были раковыми опухолями.

Именно эти случаи стали первыми описаниями канцерогенов – химических веществ, вызывающих рак. Сейчас табак нюхают редко – эта практика вышла из моды примерно одновременно с моноклями и цилиндрами, так что особенного клинического значения уже не имеет.

Ассоциация между нюханьем табака и раком была лишь гипотетической, но сэр Персиваль Потт (1714–1788) предоставил более убедительные доказательства существования химических веществ, вызывающих рак. Потт, уроженец Лондона, считавшийся одним из величайших хирургов своего времени, проходил обучение в госпитале Св. Варфоломея и заслужил почетный диплом от экзаменационной комиссии Компании цирюльников и хирургов³⁶. В 1756 году он получил открытый перелом лодыжки и за время вынужденного простоя успел найти новую революционную точку зрения сразу по нескольким важным для медицины темам. Потт был внимательным наблюдателем за болезнями: его имя носят перелом Потта (один из видов перелома лодыжки) и болезнь Потта (туберкулез костей позвоночника), а еще он обнаружил причину рака мошонки.

В 1775 году Потт описал растущую эпидемию рака мошонки, поразившую лондонских трубочистов. После Великого Лондонского пожара 1666 году городские власти приняли новый противопожарный кодекс, который, помимо всего прочего, требовал изменить конструкцию дымоходов, сделав их более узкими и извилистыми. Это, безусловно, снизило вероятность нового большого пожара, но вот чистить такие дымоходы длинными прямыми щетками стало бесконечно труднее. Кроме того, в извилистых дымоходах скапливалось больше сажи и креозота, и их требовалось прочищать чаще, чем раньше. Итак, дымоходы стали меньше, грязнее и труднее в очистке. Как же решить эту проблему? Правильно: сделать трубочистами маленьких детей!

Трубочисты стали брать себе детей-подмастерьев, начиная чуть ли не с трех с половиной лет; большинство из них, впрочем, были старше шести лет, но только потому, что младшие дети считались слишком слабыми, не могли работать полный рабочий день, да и вероятность того, что они «уйдут» (умрут), была куда выше. В договорах, заключаемых с подмастерьями, был пункт о еженедельном мытье, но большинство из них следовали традиции, сложившейся среди лондонских трубочистов: мыться три раза в год. В конце концов, зачем сегодня идти в баню, если завтра все равно предстоит лезть в пыльный, грязный, опасный дымоход?

Тем временем в 1773 году влиятельный английский филантроп Джонас Хенвей вернулся из Китая и принес ужасную весть: родители-китайцы безжалостно убивают новорожденных дочерей в рамках государственной программы контроля роста населения. Решив разузнать о бедах детей на родине, он ужаснулся полученной статистике: лишь семи из каждых 100 осиротевших детей удавалось прожить больше года. Детей часто отправляли в работные дома, где их содержали в ужасных условиях. Хенвей убедил законодателей ограничить применение детского труда, из-за чего тысячи голодных детей оказались на улице без работы. Для многих единственной альтернативой голодной смерти стал рискованный труд трубочиста – прочистка раскаленных дымоходов от сажи. Мастера-трубочисты часто брали на работу по несколько десятков детей-подмастерьев – столько, сколько могли прокормить.

Маленькие лондонские трубочисты могли умереть буквально миллионом ужасных способов. Они застревали в дымоходах, падали с большой высоты, задыхались, когда на них падала сажа, сгорали заживо. А если им все же удавалось дожить до подросткового возраста, их зачастую ждал еще один, последний ужас: «рак трубочистов». Рак мошонки диагностировали даже у восьмилетних детей. Начиналось все с так называемой «сажной бородавки». Если ее успевали заметить на достаточно раннем сроке, то отрезали бритвой. А вот если нет, рак поражал кожу, затем мошонку и яички, а потом проникал в брюшную полость. На этом этапе больных чаще всего ждала мучительная, болезненная смерть.

Это явно был профессиональный риск, потому что во всех других обстоятельствах рак мошонки был огромной редкостью. Редок он был и среди трубочистов других стран, которых обеспечивали более качественной защитной одеждой. Персиваль Потт понял, что сажа вызывает рак мошонки, скапливаясь в складках кожи и вызывая хроническое раздражение. После того как о бедственном положении трубочистов узнали все, были приняты законы о защите детей, и болезнь снова стала большой редкостью.

Главным канцерогеном в саже, скорее всего, был бензопирен, содержащийся в угольном дегте. Деготь стал первым хорошо изученным химическим канцерогеном, но далеко не последним.

Асбест

Во многих отношениях асбест был идеальным материалом для промышленной эпохи. Этот натуральный минерал встречается в изобилии, и из него можно шить легкую ткань. Он является одновременно огнеупорным и хорошим изолятором. Когда мир перешел из эпохи телег и лошадей в эру паровозов, автомобилей и огромных машин, необходимость в огнеупорных и электроизолирующих материалах резко выросла. Но, к сожалению, асбест еще и вызывал рак.

Асбест был идеальным материалом для защитной одежды, изоляции и многих других продуктов. Асбестовые волокна гибкие и мягкие, из них легко сделать как одежду, так и изоляцию для стен и труб. Во время Второй мировой войны потребность в огнеупорных материалах снова подскочила, особенно на военных судах. В Северной Америке асбест часто примешивали к цементу и другим стройматериалам, чтобы улучшить пожарную безопасность. В конце концов материалы, содержащие асбест, начали применять при строительстве жилых зданий, и миллионы людей подверглись его воздействию прямо в своих домах, контактируя с изоляцией и системами отопления и охлаждения.

Асбест использовали еще в Древнем Египте. В асбестовые саваны заворачивали бальзамированные тела фараонов, об этом писал древнегреческий историк Геродот. Древние римляне вплетали асбестовые нити в скатерти и салфетки, после чего их можно было чистить, бросив в огонь – из огня их доставали еще более чистыми, чем раньше. Отличный фокус для вечеринки.

Но даже тогда токсичные свойства асбеста уже были известны. Греческий географ Страбон писал, что рабы-шахтеры, добывавшие асбест, часто страдали «болезнью легких»³⁷. В Риме добытчики асбеста пытались защищать себя, прикрывая нос и рот тонкой мембраной, извлеченной из мочевого пузыря козы.

Асбест был полезным и дорогим, а человеческие жизни – дешевыми. Так что каждый раз, когда требовался какой-нибудь огнеупорный материал, в этих целях использовали асбест. Несгораемые деньги? В XIX в. итальянское правительство стало делать банкноты с добавлением асбеста. Несгораемая одежда? Пожарные в Париже в 1850-х гг. носили асбестовые куртки.

Благодаря расцвету Промышленной революции добыча асбеста стала прибыльной индустрией. За последние 100 лет было добыто более 30 млн т асбеста – и за это время он превратился в чуть ли не самую распространенную экологическую угрозу.

За резким ростом популярности асбеста последовал такой же резкий всплеск легочных заболеваний. Первая официально задокументированная смерть от асбеста случилась в 1906 году. В легких 33-летнего работника фабрики асбестового текстиля нашли огромное количество асбестовых волокон; по сути, они задушили его изнутри. Но пик потребления асбеста в США был пройден лишь в 1973 году, хотя к тому времени о его пагубном влиянии на здоровье уже знали не одно десятилетие. Асбестовые волокна не видны невооруженным глазом и не имеют вкуса и запаха. Они не вызывают немедленных острых проблем со здоровьем, так что подвергаться их воздействию можно буквально десятилетиями. Человеческий организм не способен ни разрушить асбест, ни вывести его с помощью выделительной системы; при вдыхании асбест неумолимо накапливается в легких, вызывая все более заметные рубцы на легочной ткани.

Рак? Да, рак тоже был проблемой. К 1938 году стало известно, что асбест вызывает редкий рак внутренней поверхности легких – мезотелиому плевры³⁸. Впрочем, узнать, что асбест – это канцероген, и признать, что он канцероген – вещи очень разные: производители асбеста прилагали все усилия, чтобы опровергнуть обвинения в адрес своего высокодоходного продукта.

В 1940-х гг. ученый Лерой Гарднер доказал канцерогенный потенциал асбеста: 82 % мышей, вдыхавших асбест в рамках его эксперимента, заболели раком. Это, так сказать, немного пугало. Доктор Гарднер хотел как можно скорее опубликовать свои научные результаты, но его спонсор, корпорация Johns-Manville, напомнила ему, что по контракту он обязан молчать. Да, согласно подписанному договору корпорация имела право на цензуру. Исследования, которые должны были доказать безопасность асбеста, на самом деле показали прямо противоположную картину. Но более четырех десятилетий эти результаты, которые могли бы спасти множество жизней, оставались засекреченными³⁹.

Сокрытие этой важной информации помогло компаниям получить немалые барыши. Со времен Древнего Рима мало что изменилось: асбест был дорог, а человеческие жизни – дешевы. Но в 1973 году был выигран первый судебный иск против производителей асбеста, после чего начался целый вал новых судебных разбирательств. Из-за этого все производители асбеста вскоре обанкротились. Судебные иски против них, впрочем, продолжились – это было одно из самых массовых коллективных требований по возмещению ущерба за всю историю США. Лишь после нескольких громких судебных дел в 1980-х наконец-то была обнародована душераздирающая переписка доктора Гарднера с его корпоративными спонсорами.

Резкий рост добычи асбеста совпал с ростом легочных заболеваний. Асбестовые волокна не имеют вкуса, цвета и запаха, но накапливаются в легких и приводят к удушению.

В 1950-х гг., еще до того, как асбест стали широко применять при строительстве жилых домов, распространенность мезотелиомы составляла примерно 1–2 случая на миллион жителей⁴⁰. В 1976 году эта цифра уже равнялась 15 тыс. случаев на миллион. Вы можете себе представить рост заболеваемости на 1,5 млн процентов⁴¹? Риск развития мезотелиомы в течение жизни у мужчин, родившихся в 1940-х гг., по расчетам, составлял 1 %. Просто убийственно. Из невероятно редкой, почти неизвестной болезни мезотелиома превратилась в рак, поражавший немалую часть населения страны, – и ее распространение можно было связать только с фактором окружающей среды: асбестом. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) впервые опубликовала предупреждение об опасности асбеста лишь в 1986 году, много позже того, как его опасность стала очевидной⁴². Да, все лошади уже давно сбежали из конюшни – как раз самое время запереть дверь.

Асбест и табак стали первыми известными химическими канцерогенами, но не последними. Международное агентство по исследованию рака (МАИР), подразделение ВОЗ, ведет реестр известных и возможных канцерогенных факторов для человека, разделяя их на следующие группы:

Резкий рост добычи асбеста совпал с ростом легочных заболеваний. Асбестовые волокна не имеют вкуса, цвета и запаха, но накапливаются в легких и приводят к удушению.

• Категория 1: канцерогенные для человека;

• Категория 2A: весьма вероятно канцерогенные для человека;

• Категория 2B: вероятно канцерогенные для человека;

• Категория 3: не классифицируемые как канцерогенные для человека;

• Категория 4: не канцерогенные для человека.

К первой категории относится множество производимых человеком химикатов, от ацетальдегида и мышьяка до винилхлорида. Но есть в этом списке и немало натуральных веществ, например афлатоксин (содержащийся во многих грибах) и древесная пыль. Некоторые лекарства тоже являются канцерогенами, например химиотерапевтическое средство циклофосфамид. Как интересно: лекарство, которое используется для лечения рака, может также вызывать его. Радиация, которой иногда лечат рак, тоже может его вызывать. Какая ирония.

По состоянию на 2018 год в первую категорию канцерогенов входит 120 факторов⁴³. В четвертую категорию, с другой стороны, входит всего одно вещество (капролактам, который используется для производства нейлона, волокон и пластика). Как странно: есть много вещей, которые совершенно определенно вызывают рак, и всего одна, которая, возможно, его не вызывает. (К этой мысли мы еще вернемся позже.)

Радиация

Одна из величайших исследовательниц рентгеновских лучей и радиоактивности стала еще и одной из первых, кто умер из-за них. Мария Склодовская-Кюри (1867–1934) родилась в Польше; она была младшей из пятерых детей и настоящим вундеркиндом. В 1891 году Мария переехала в Париж и познакомилась там со своим будущим мужем Пьером Кюри; это потрясающее научное партнерство продлилось до тех пор, пока их не разлучила смерть.

В феврале 1898 году супруги Кюри, работая с урановой смолкой⁴⁴, обнаружили, что она испускает больше радиации, чем ожидалось. Догадавшись, что в минерале содержится и другое, доселе неизвестное радиоактивное вещество, Кюри открыли новый химический элемент, который назвали полонием, в честь родины Марии. Полоний оказался в 330 раз радиоактивнее урана.

Но и после удаления полония урановая смолка осталась радиоактивной, так что супруги Кюри переработали оставшийся материал и обнаружили в нем еще один новый элемент. Всего через несколько месяцев после открытия полония им удалось открыть чистый радий. Блокнот, в котором Пьер Кюри написал слово radium, происходящее от латинского корня, означающего «луч», до сих пор крайне радиоактивен. Радий до сих пор остается самым радиоактивным веществом из известных человечеству.

Мария Кюри в 1903 году была удостоена Нобелевской премии по физике за открытие радиоактивности. Ее муж Пьер трагически погиб в 1906 году на улице Парижа, но даже это не помешало ей достигнуть новых невероятных научных высот. В 1911 году она получила Нобелевскую премию по химии, став единственным человеком в истории, которого награждали премией и по химии, и по физике.

Новооткрытый элемент, радий, светился в темноте, что не могло не привлечь внимания публики. Вскоре началось производство «радиевых» потребительских товаров, например светящихся в темноте наручных часов. Тысячи молодых женщин вручную раскрашивали радиевой краской миллионы часовых циферблатов. Из-за обилия мелких деталей на часах «радиевые девушки» нередко облизывали кисточки с радиевой краской, и радиоактивный элемент попадал к ним в рот.

К 1922 году стало ясно, что происходит что-то очень страшное: «радиевые девушки» начали буквально разваливаться на части. У них без всякой причины выпадали зубы. Один стоматолог сообщил, что после слабого прикосновения нижняя челюсть пациентки раскрошилась. К 1923 году об этом разрушении костей уже знали все, и болезнь окрестили «радиевой челюстью». Проглоченный радий скапливался в костях нижней челюсти и постоянно излучал радиацию, которая, по сути, сжигала и кости, и окружающие их ткани. Одна «радиевая девушка» умерла, когда мягкие ткани ее челюсти деградировали до такой степени, что открылось кровотечение из яремной вены. Другая, гуляя по дому в полной темноте, обнаружила, что ее кости светятся в зеркале. Ее организм впитал в себя столько радия, что она буквально светилась – превратилась в «девушку-привидение». У тех «радиевых девушек», чьи тела не рассыпались в пыль, начали расти огромные, чудовищные раковые опухоли в мягких тканях – саркомы. В 1930-х гг. было окончательно доказано, что хроническое воздействие радиации вызывает рак.

Сегодня при работе с радиоактивными элементами носят свинцовые халаты, но Мария Кюри и ее коллеги день за днем трудились вообще без всякой защиты – в среде, которую постоянно бомбардировала мощнейшая радиация. Их тоже не миновали ужасы лучевой болезни – они таинственно умирали один за другим. Сама Мария Кюри после нескольких десятилетий работы с радиоактивными элементами заработала хронический недуг – радий уничтожил ее костный мозг (апластическая анемия). В 1995 году, когда тела Марии и Пьера Кюри перенесли в парижский Пантеон, усыпальницу самых выдающихся людей Франции, их пришлось положить в свинцовые гробы, чтобы защитить посетителей от опасной радиации. В этих защитных футлярах их придется держать еще по крайней мере полторы тысячи лет. Личные вещи и записи Марии Кюри, выставленные на всеобщее обозрение, тоже крайне радиоактивны.

Дочь Марии и Пьера Кюри, Ирен Жолио-Кюри, и ее муж Фредерик Жолио-Кюри приняли «семейную эстафету» и продолжили совершать открытия, связанные с радиацией. Они совместными усилиями открыли радиоактивный синтез, за что были награждены Нобелевской премией по химии в 1935 году. Но Ирен тоже не миновало проклятие лучевой болезни. Она умерла в госпитале Института Кюри в Париже от лейкемии в возрасте 57 лет.

Риск рака растет линейно с увеличением дозы радиации. Излучения разделяют на ионизирующие и неионизирующие. Ионизирующее излучение обладает достаточной энергией, чтобы разрушить связи в молекулах и превратить их в ионы; этот процесс повреждает в том числе и ДНК в клетках, из-за чего хромосомы становятся нестабильными и более склонными к мутациям при делении клеток⁴⁵. Радиация уже не одно десятилетие считается канцерогеном первой категории. Неионизирующее излучение менее сильно, так что чаще всего рассеивается, не нанося тканям особенных повреждений.

Хроническая радиация является канцерогеном, а вот острое облучение, похоже, не настолько канцерогенно, насколько опасались поначалу. Под конец Второй мировой войны, 6 августа 1945 году, американский бомбардировщик «Энола Гэй» сбросил первую в мире атомную бомбу на японский город Хиросима. Ее огненный «поцелуй», по некоторым оценкам, мгновенно убил около 80 тыс. человек; позже многие умерли от ожогов и воздействия радиации⁴⁶. Но больше всего беспокоил выживших возможный риск рака от полученной большой дозы радиации. В 1950 году Комиссия по изучению жертв атомной бомбы запустила «Исследование продолжительности жизни»; в течение последующих 65 лет ученые наблюдали за пережившими атомную бомбардировку и их детьми. Заболеваемость раком действительно превышала средние показатели, но не настолько, насколько первоначально опасались. На следующем рисунке избыточная заболеваемость раком, вызванная атомной бомбардировкой, обозначена белой полоской⁴⁷. Синим цветом обозначается базовый риск заболевания этим видом рака.

Источник: B. R. Jordan, “The Hiroshima/Nagasaki Survivor Studies: Discrepancies

Between Results and General Perception,” Genetics 203, no. 4 (2016): 1505–12

Многие считают, что пережившие атомную бомбардировку тяжело болеют раком, а их дети страдают от чудовищных врожденных патологий, но, к счастью, эти представления далеки от истины. Заболеваемость раком действительно увеличилась, но минимально (обычно менее чем на 5 %), а ожидаемая продолжительность жизни уменьшилась, но на месяцы, а не годы. Риск был реальным, но вот его величина оказалась значительно преувеличенной.

Все живые существа на Земле постоянно подвергаются воздействию естественных ионизирующих излучений, приходящих из далекого космоса. Клетки защищают себя от радиации, усиливая антиоксидантную защиту и провоцируя апоптоз⁴⁸. Когда клетки получают непоправимый урон от радиации, они совершают ритуальное самоубийство и покидают организм. Давайте же вернемся к исходному вопросу: что вызывает рак?

Парадигма рака 1.0

Мы знаем, что некоторые химические вещества вызывают рак. Еще мы знаем, что рак вызывают некоторые физические явления, например радиация. Но вскоре появилась совсем уж экстравагантная теория: а что, если рак вызывается вирусом?