Що е рак и има ли почва у теб?
Авторът ни показва епидемиологията на болестта, клиничните тествания, лабораторните опити и научните хипотези
Джордж Джонсън (роден на 20 януари 1952 г.) е американски публицист и публицист. Той е създател на девет книги и написа за редица печатни медии, измежду които и The New York Times. Той е два пъти притежател на премията за научна публицистика от Американската асоциация за прогрес в науката. Неговите книги са номинирани три пъти за премията за научна книга на Кралското сдружение. Той води колоната „Сурови данни“ в The New York Times.
От създателя
Преди няколко години, заради аргументи, които ще изясня в тези страници, бях заставен да науча всичко, което мога, за науката на рака. До каква степен би могъл дилетант в медицината като мен, който от години написа по проблемите на точни науки като космологията и физиката, да се ориентира върху подобен хлъзгав, аморфен и непрекъснато изменящ се терен? Изпитвах чувството, че съм се изправил пред необятна тропическа гора, чиято безкрайност и многообразие не могат да бъдат побрани в една-единствена книга и даже в едно-единствено схващане. Предстоеше ми да намеря някаква междина, през която да вляза и да си проправя лична пътека, тласкан от своето любознание, с цел да стигна години по-късно от другата страна, към този момент понатрупал познания за това, което знаем и не знаем за рака. Очакваха ме забележителни открития.
Kогато дамата, която обича, е диагностицирана с метастазен рак, създателят на научна литература Джордж Джонсън се заема да разбере всичко за заболяването. Така открива, че е настъпила същинска гражданска война в разбирането ни за произхода и същността на болестта. В своята книга той ни среща с историята на заболяването и последните достижения в проучването и лекуването на рака.
Умело анализирайки траялите десетилетия изследвания, той разкрива какво знаем и какво не знаем за рака и за какво неговото лекуване продължава да бъде проблематично. Авторът ни показва епидемиологията на болестта, клиничните тествания, лабораторните опити и научните хипотези, които са в основата на дисциплини като еволюционната биология, теорията на игрите и физиката. Той разказва тумори, които се развиват като извънземни същества в организма, както и открити от палеонтолози вкаменени тумори, прилепнали към скелетите на динозаври и наши антични предшественици. Запознава ни с изненадващите обрати в научните схващания за аргументите за раковите болести, свързани с храненето и токсините от околната среда.
Изучил в дълбочина тежкото заболяване, Джонсън се пробва да си отговори на най-важните въпроси, които всеки човек, имал допир с подлата болест, си задава: за какво се случва, каква е повода за рака и какво можем да създадем по въпроса?
Връзката на стволови кафези и тумори
Физика на рака! През десетте и повече години, които изминаха, откогато бяха изречени тези нескромни прогнози, учените не престават да разкриват напълно нови пластове от затруднения. В биологичния микрочип, наименуван клетка, има съставни елементи, намиращи се в други съставни елементи и толкоз гъсто и изменчиво окабеляване, че от време на време наподобява невероятно да разнищиш обособените влакна. Едно равнище по-нагоре наподобява, че това, което се случва в раковата клетка, не може да бъде разбрано изцяло, без да се вземе поради неговото място в границите на комплицираната информационна мрежа на другите кафези. По времето на публикуването на „ Отличителни признаци ” учените към този момент са открили, че туморите не са еднородна маса от злокачествени кафези и че съдържат също по този начин здрави кафези, които оказват помощ за производството на протеини, от които туморът се нуждае, с цел да се разшири, да нападна тъканите и да се включи в кръвообращението. Тази анормална екосистема е наречена микросреда на рака и на нея са отдадени цели конференции и списания.
Нещата се усложняват още повече в резултат на последователното осъзнаване, че генетичните промени, които могат да доведат до заболяване от рак, не пораждат безусловно чрез разновидности – заличаване, прибавяне или пренареждане на нуклеотидните букви в ДНК на клетките. Съобщението може да бъде променено и по по-неуловими способи. Замислете се какво се случва по време на естественото развиване. Всяка клетка в ембриона носи ДНК, наследена от родителите є – генетични указания, от които тялото се нуждае за производството на своите многочислени елементи. Когато клетките се разделят и диференцират, целият сюжет остава недокоснат, само че единствено избрани гени се задействат, с цел да произведат протеините, които дават на клетките на кожата или на бъбреците тяхната неповторима еднаквост. Дотук всичко е позната биология. Това, което не ми бе хрумнало, е, че когато клетката се развъжда, тази настройка би трябвало да бъде непокътната и предадена на нейното поколение.
Учените имат относителна визия за това по какъв начин това се случва. Молекулярните маркери могат да се свържат с даден ген по метод, който го кара да бъде непрекъснато изключен – некадърен да съобщи своето генетично известие. (Маркерите са метилови групи, заради което този развой се назовава метилиране.) Гените могат да бъдат усилени или потиснати посредством извъртане на формата на генома. В емблематичния облик с преплетените спирали на ДНК те се носят елегантни като медузи в самотна изолираност. Но в хаоса на клетката двете спираловидни влакна са увити към клъстери от протеини, наречени хистони. Метилови групи и други молекули могат да се закачат към самата серпантина или към протеиновото є ядро и да причинят нагъване на цялата сглобка. Когато това се случи, някои гени се разкриват, а други се скриват. Подобни промени, които трансформират функционалността на клетката, оставяйки нейната ДНК невредима, се назовават епигенетични. „ Епи- ” идва от старогръцки и може да значи „ над ”, „ върху ”, „ от горната страна ”. Клетката има както геном, по този начин и епигеном – софтуерен пласт, покриващ хардуе¬ра на ДНК. Както самия геном, епигеномът се резервира и предава на дъщерните кафези.
Всичко това подсказва, че ракът може да е освен въпрос на развалени гени. Смущения на клетката – канцерогени, диета или даже стрес – могат да пренаредят епигенетичните є маркери, без непосредствено да мутират ДНК. Да предположим, че дадена метилова група нормално защищава избран онкоген, който подтиква клетъчното разделяне, да се изяви. Премахнете маркера и клетката може да стартира да се дели като луда. От друга страна, производството на прекалено много маркери може да деактивира тумор-супресорен ген, който нормално би държал митозата под надзор. Свободна да се развъжда, клетката ще бъде уязвима за още повече неточности при прекопирване. Така епигенетичните промени ще доведат до генетични промени и тези генетични промени биха могли вероятно да повлияят на метилирането, предизвиквайки още повече епигенетични промени… и по този начин до безспир.
Извън лабораторията ентусиазмът във връзка с този сюжет се задвижва както от вяра, по този начин и от боязън. Епигенетиката може да обезпечи метод на обещано вещество да работи като канцероген, въпреки да е посочило, че не е в положение да унищожи ДНК. Но за разлика от генетичното увреждане, тези промени могат да бъдат обратими. Все още не е ясно какъв брой огромна роля играе епигенетиката. Както всичко, което се случва в клетката, метилирането и смяната на хистоните се управляват от гени и е открито, че те мутират при другите типове рак. Може би в края на краищата всичко се свежда до разновидности. От друга страна, някои учени допускат, че ракът в действителност стартира с епигенетични нарушавания, които приготвят сцената за по-драстични трансформации.
Още по-обезпокоителна е противоречивата доктрина за раковите стволови кафези. В развиващия се зародиш стволовите кафези са тези, които разполагат със способността да се възобновяват неустановен брой пъти – всъщност те са безсмъртни, – делейки се още веднъж и още веднъж, оставайки в недиференцирано положение. Те са сътрудници на чистата потенциалност. Когато е нужен избран вид тъкан, се задействат гени в избран модел и от стволовите кафези се раждат профилирани кафези с закрепена еднаквост. След като ембрионът се трансформира в създание, зрелите стволови кафези играят сходна роля, изчаквайки в подготвеност да се обособят и да заменят кафези, които са били развалени или са стигнали края на живота си. Тъй като здравите тъкани пораждат от дребен набор от тези могъщи предшественици, за какво същото да не може да се отнася и за някои тумори?
Това би бил непредвиден поврат на стандартната визия, съгласно която всяка ракова клетка, която е получила съответната композиция от разновидности, е в положение да генерира нов израстък. Представете си, че в случай че вместо от напредък и от разпространяване ракът се задвижва от секта от специфични кафези, които по някакъв метод са се сдобили със характерна характерност, наречено „ стволовост ”. Точно както естествените стволови кафези генерират кожа, кости и други тъкани, раковите стволови кафези ще генерират многообразие от кафези, които образуват останалата част от тумора. Но единствено раковите стволови кафези ще имат способността да се възпроизвеждат безконечен брой пъти, да метастазират и да посяват различен недоброкачествен развой. Колко би улеснило това нещата за онколозите! Може би химиотерапиите не съумяват, тъй като щадят раковите стволови кафези. Премахнете ги и злокачествените болести ще рухнат.
Обещаваща опция, само че колкото повече задълбавах в тематиката, толкоз по-объркваща ми изглеждаше. Дали другите кафези в тумора извършват функционалности като ангиогенезата, които биха съдействали за поддържане на злокачественото заболяване? Или са единствено заряд? А от кое място биха се появили раковите стволови кафези? Дали първоначално не са естествени стволови кафези (като тези, които генерират кожата), които претърпяват повреди от разновидности? Или те са зародишни стволови кафези, които са оживели до зрялата възраст на индивида и по-късно са полудели? Или дали като другите кафези, борещи се за мястото си в тумора, те също пораждат посредством инцидентни промени и натурален асортимент? Може би всемогъщите кафези стартират своя път като „ елементарни ” туморни кафези, които изтриват своята еднаквост и се връщат към тази първична форма. Някои опити сочат, че в паниката на тумора клетките непрекъснато трансформират своята еднаквост сред кафези със стволови характерности и кафези без такива.
Докато се мъчех да сглобя всичко това в общата картина, за мое облекчение открих откриватели, които изглеждаха не по-малко комплицирани от мен. Някои учени бяха уверени, че тази догадка е решение на проблемите в бъдеще, а други, че е с лимитирано значение – записка под линия към общоприетата доктрина. По този метод нещата заставаха по местата си и основополагащата визия за рака като дарвинов развой, възникващ като самия живот посредством инцидентни промени и натурален асортимент, оставаше значително непоклатима. Но като аматьор, който се пробва да разбере същността на рака, се почувствах обезсърчен от опцията нещата да се окажат още по-заплетени.
Джордж Джонсън (роден на 20 януари 1952 г.) е американски публицист и публицист. Той е създател на девет книги и написа за редица печатни медии, измежду които и The New York Times. Той е два пъти притежател на премията за научна публицистика от Американската асоциация за прогрес в науката. Неговите книги са номинирани три пъти за премията за научна книга на Кралското сдружение. Той води колоната „Сурови данни“ в The New York Times.
От създателя
Преди няколко години, заради аргументи, които ще изясня в тези страници, бях заставен да науча всичко, което мога, за науката на рака. До каква степен би могъл дилетант в медицината като мен, който от години написа по проблемите на точни науки като космологията и физиката, да се ориентира върху подобен хлъзгав, аморфен и непрекъснато изменящ се терен? Изпитвах чувството, че съм се изправил пред необятна тропическа гора, чиято безкрайност и многообразие не могат да бъдат побрани в една-единствена книга и даже в едно-единствено схващане. Предстоеше ми да намеря някаква междина, през която да вляза и да си проправя лична пътека, тласкан от своето любознание, с цел да стигна години по-късно от другата страна, към този момент понатрупал познания за това, което знаем и не знаем за рака. Очакваха ме забележителни открития.
Kогато дамата, която обича, е диагностицирана с метастазен рак, създателят на научна литература Джордж Джонсън се заема да разбере всичко за заболяването. Така открива, че е настъпила същинска гражданска война в разбирането ни за произхода и същността на болестта. В своята книга той ни среща с историята на заболяването и последните достижения в проучването и лекуването на рака.
Умело анализирайки траялите десетилетия изследвания, той разкрива какво знаем и какво не знаем за рака и за какво неговото лекуване продължава да бъде проблематично. Авторът ни показва епидемиологията на болестта, клиничните тествания, лабораторните опити и научните хипотези, които са в основата на дисциплини като еволюционната биология, теорията на игрите и физиката. Той разказва тумори, които се развиват като извънземни същества в организма, както и открити от палеонтолози вкаменени тумори, прилепнали към скелетите на динозаври и наши антични предшественици. Запознава ни с изненадващите обрати в научните схващания за аргументите за раковите болести, свързани с храненето и токсините от околната среда.
Изучил в дълбочина тежкото заболяване, Джонсън се пробва да си отговори на най-важните въпроси, които всеки човек, имал допир с подлата болест, си задава: за какво се случва, каква е повода за рака и какво можем да създадем по въпроса?
Връзката на стволови кафези и тумори
Физика на рака! През десетте и повече години, които изминаха, откогато бяха изречени тези нескромни прогнози, учените не престават да разкриват напълно нови пластове от затруднения. В биологичния микрочип, наименуван клетка, има съставни елементи, намиращи се в други съставни елементи и толкоз гъсто и изменчиво окабеляване, че от време на време наподобява невероятно да разнищиш обособените влакна. Едно равнище по-нагоре наподобява, че това, което се случва в раковата клетка, не може да бъде разбрано изцяло, без да се вземе поради неговото място в границите на комплицираната информационна мрежа на другите кафези. По времето на публикуването на „ Отличителни признаци ” учените към този момент са открили, че туморите не са еднородна маса от злокачествени кафези и че съдържат също по този начин здрави кафези, които оказват помощ за производството на протеини, от които туморът се нуждае, с цел да се разшири, да нападна тъканите и да се включи в кръвообращението. Тази анормална екосистема е наречена микросреда на рака и на нея са отдадени цели конференции и списания.
Нещата се усложняват още повече в резултат на последователното осъзнаване, че генетичните промени, които могат да доведат до заболяване от рак, не пораждат безусловно чрез разновидности – заличаване, прибавяне или пренареждане на нуклеотидните букви в ДНК на клетките. Съобщението може да бъде променено и по по-неуловими способи. Замислете се какво се случва по време на естественото развиване. Всяка клетка в ембриона носи ДНК, наследена от родителите є – генетични указания, от които тялото се нуждае за производството на своите многочислени елементи. Когато клетките се разделят и диференцират, целият сюжет остава недокоснат, само че единствено избрани гени се задействат, с цел да произведат протеините, които дават на клетките на кожата или на бъбреците тяхната неповторима еднаквост. Дотук всичко е позната биология. Това, което не ми бе хрумнало, е, че когато клетката се развъжда, тази настройка би трябвало да бъде непокътната и предадена на нейното поколение.
Учените имат относителна визия за това по какъв начин това се случва. Молекулярните маркери могат да се свържат с даден ген по метод, който го кара да бъде непрекъснато изключен – некадърен да съобщи своето генетично известие. (Маркерите са метилови групи, заради което този развой се назовава метилиране.) Гените могат да бъдат усилени или потиснати посредством извъртане на формата на генома. В емблематичния облик с преплетените спирали на ДНК те се носят елегантни като медузи в самотна изолираност. Но в хаоса на клетката двете спираловидни влакна са увити към клъстери от протеини, наречени хистони. Метилови групи и други молекули могат да се закачат към самата серпантина или към протеиновото є ядро и да причинят нагъване на цялата сглобка. Когато това се случи, някои гени се разкриват, а други се скриват. Подобни промени, които трансформират функционалността на клетката, оставяйки нейната ДНК невредима, се назовават епигенетични. „ Епи- ” идва от старогръцки и може да значи „ над ”, „ върху ”, „ от горната страна ”. Клетката има както геном, по този начин и епигеном – софтуерен пласт, покриващ хардуе¬ра на ДНК. Както самия геном, епигеномът се резервира и предава на дъщерните кафези.
Всичко това подсказва, че ракът може да е освен въпрос на развалени гени. Смущения на клетката – канцерогени, диета или даже стрес – могат да пренаредят епигенетичните є маркери, без непосредствено да мутират ДНК. Да предположим, че дадена метилова група нормално защищава избран онкоген, който подтиква клетъчното разделяне, да се изяви. Премахнете маркера и клетката може да стартира да се дели като луда. От друга страна, производството на прекалено много маркери може да деактивира тумор-супресорен ген, който нормално би държал митозата под надзор. Свободна да се развъжда, клетката ще бъде уязвима за още повече неточности при прекопирване. Така епигенетичните промени ще доведат до генетични промени и тези генетични промени биха могли вероятно да повлияят на метилирането, предизвиквайки още повече епигенетични промени… и по този начин до безспир.
Извън лабораторията ентусиазмът във връзка с този сюжет се задвижва както от вяра, по този начин и от боязън. Епигенетиката може да обезпечи метод на обещано вещество да работи като канцероген, въпреки да е посочило, че не е в положение да унищожи ДНК. Но за разлика от генетичното увреждане, тези промени могат да бъдат обратими. Все още не е ясно какъв брой огромна роля играе епигенетиката. Както всичко, което се случва в клетката, метилирането и смяната на хистоните се управляват от гени и е открито, че те мутират при другите типове рак. Може би в края на краищата всичко се свежда до разновидности. От друга страна, някои учени допускат, че ракът в действителност стартира с епигенетични нарушавания, които приготвят сцената за по-драстични трансформации.
Още по-обезпокоителна е противоречивата доктрина за раковите стволови кафези. В развиващия се зародиш стволовите кафези са тези, които разполагат със способността да се възобновяват неустановен брой пъти – всъщност те са безсмъртни, – делейки се още веднъж и още веднъж, оставайки в недиференцирано положение. Те са сътрудници на чистата потенциалност. Когато е нужен избран вид тъкан, се задействат гени в избран модел и от стволовите кафези се раждат профилирани кафези с закрепена еднаквост. След като ембрионът се трансформира в създание, зрелите стволови кафези играят сходна роля, изчаквайки в подготвеност да се обособят и да заменят кафези, които са били развалени или са стигнали края на живота си. Тъй като здравите тъкани пораждат от дребен набор от тези могъщи предшественици, за какво същото да не може да се отнася и за някои тумори?
Това би бил непредвиден поврат на стандартната визия, съгласно която всяка ракова клетка, която е получила съответната композиция от разновидности, е в положение да генерира нов израстък. Представете си, че в случай че вместо от напредък и от разпространяване ракът се задвижва от секта от специфични кафези, които по някакъв метод са се сдобили със характерна характерност, наречено „ стволовост ”. Точно както естествените стволови кафези генерират кожа, кости и други тъкани, раковите стволови кафези ще генерират многообразие от кафези, които образуват останалата част от тумора. Но единствено раковите стволови кафези ще имат способността да се възпроизвеждат безконечен брой пъти, да метастазират и да посяват различен недоброкачествен развой. Колко би улеснило това нещата за онколозите! Може би химиотерапиите не съумяват, тъй като щадят раковите стволови кафези. Премахнете ги и злокачествените болести ще рухнат.
Обещаваща опция, само че колкото повече задълбавах в тематиката, толкоз по-объркваща ми изглеждаше. Дали другите кафези в тумора извършват функционалности като ангиогенезата, които биха съдействали за поддържане на злокачественото заболяване? Или са единствено заряд? А от кое място биха се появили раковите стволови кафези? Дали първоначално не са естествени стволови кафези (като тези, които генерират кожата), които претърпяват повреди от разновидности? Или те са зародишни стволови кафези, които са оживели до зрялата възраст на индивида и по-късно са полудели? Или дали като другите кафези, борещи се за мястото си в тумора, те също пораждат посредством инцидентни промени и натурален асортимент? Може би всемогъщите кафези стартират своя път като „ елементарни ” туморни кафези, които изтриват своята еднаквост и се връщат към тази първична форма. Някои опити сочат, че в паниката на тумора клетките непрекъснато трансформират своята еднаквост сред кафези със стволови характерности и кафези без такива.
Докато се мъчех да сглобя всичко това в общата картина, за мое облекчение открих откриватели, които изглеждаха не по-малко комплицирани от мен. Някои учени бяха уверени, че тази догадка е решение на проблемите в бъдеще, а други, че е с лимитирано значение – записка под линия към общоприетата доктрина. По този метод нещата заставаха по местата си и основополагащата визия за рака като дарвинов развой, възникващ като самия живот посредством инцидентни промени и натурален асортимент, оставаше значително непоклатима. Но като аматьор, който се пробва да разбере същността на рака, се почувствах обезсърчен от опцията нещата да се окажат още по-заплетени.
Източник: trud.bg
КОМЕНТАРИ