Главные причины рака: случайная мутация ДНК, окружающая среда и наследственность

Панельные «хрущевки» и дома, облицованные гранитом, могут представлять угрозу людям, спровоцировать рак. Жителям юго-восточных районов Татарстана не повезло, потому что в их почве есть запредельная концентрация металла. На основе этих и других примеров врач-онколог Республиканского клинического онкологического диспансера, профессор кафедры онкологии, радиологии и паллиативной медицины КГМА и доктор медицинских наук Ильгиз Гатауллин раскрывает основные факторы при заболевании раком

Панельные «хрущевки» и дома, облицованные гранитом, могут представлять угрозу людям, спровоцировать рак. Жителям юго-восточных районов Татарстана не повезло, потому что в их почве есть запредельная концентрация металла. На основе этих и других примеров врач-онколог Республиканского клинического онкологического диспансера, профессор кафедры онкологии, радиологии и паллиативной медицины КГМА и доктор медицинских наук Ильгиз Гатауллин раскрывает основные факторы при заболевании раком.

Ильнур Ярхамов - Казань

- Как происходит образование раковой клетки?

Раковые клетки - это результат множества мутаций. Опухолевая трансформация клетки происходит, когда она накапливает определенное количество мутаций (от 5 до 10), критических для канцерогенеза. Комбинации мутаций могут быть самыми разными, поэтому с молекулярно-генетической точки зрения не существует двух одинаковых опухолей. Уникальность опухолей превышает уникальность дактилоскопических рисунков. В других случаях это врожденные генетические дефекты, приводящие к развитию рака. Вероятность развития рака у носителей этого наследуемого дефекта достигает 100%. К ним относятся некоторые виды рака молочной железы, желудка, колоректальный рак. Таким образом, основа рака - это мутация клетки. Кроме того, частота мутаций связана с количеством делений клетки.

Поэтому рак возникает чаще в тех органах, клетки которых чаще делятся. Это логично, потому что чем чаще клетки делятся, тем чаще накапливаются мутации.

- Это, какие органы у человека?

Например, клетки головного мозга у человека - нейроны - практически не делятся. Там глиомы - опухоль головного мозга - возникает очень редко. Наиболее активно процесс деления клеток идет в клетках эпителия и кроветворных органах (красный костный мозг). Поэтому лейкозы, лимфогрануломатоз, опухоли легких, желудочно-кишечного тракта встречаются значительно чаще.

- А продолжительность жизни клетки…

Чем старше человек, тем выше риск развития рака у человека. Особенно после 60 лет. Вообще, есть такое мнение, что каждый человек обречён на заболевание раком. То есть финиш нашей жизни - это рак.

Другое дело - человек может не дожить до своего рака из-за сердечно-сосудистой, дыхательной патологии или каких-либо травм.

А от чего возникает сама по себе мутация? Около 60% приводящих к раку мутаций происходят из-за случайных ошибок репликации ДНК (синтез дочерней молекулы ДНК на матрице родительской молекулы ДНК, - Ред.) , 10% обусловлены наследственностью и 30% вызываются факторами окружающей среды, в том числе экологией и т.п. Сюда можно отнести особенности характера питания, курение, инсоляцию, радиацию, пищевые добавки, диоксины или бензапирен (ароматическое соединение, образующееся при сгорании углеводородного жидкого, твёрдого и газообразного топлива, - Ред.). Также возможны гормональные нарушения у человека. Например, гиперэстрогенэмия у женщин - повышение уровня эстрогена приводит к мутациям клеток гормональных органов. Это молочная железа, яичники, щитовидная и предстательная железы и др.

К факторам риска онкологических заболеваний также можно отнести стрессовые ситуации в жизни человека. Но здесь немного другое действие - на фоне стресса, хронической патологии снижается иммунитет, защитные силы организма. А раз нет естественного иммунитета, то трансформированные клетки не уничтожаются и являются основой для опухолевого роста.

Как видите, причин заболевания онкологией очень много. Но основа всех - мутация клетки.

- А кто больше всего подпадает в группу риска по заболеванию онкологией?

Вообще, мы все рискуем. Особенно жители больших городов. Потому что огромную долю загрязнения в городе вносят автомобильные потоки.

Жители села, кстати, тоже не от чего не застрахованы. Хотя и бытует мнение, что они живут ближе к природе и вокруг них чистая экология. Есть же огромное количество пестицидов, удобрений, которые годами и десятилетиями вносятся на поля. Это все сказывается на селянах.

Я несколько недель назад прооперировал одну пациентку. Её семья из Верхнеуслонского района. Казалось бы, чистое место, на той стороне Волги. В их большой семье я прооперировал уже пять человек с раком различной локализации. И двух снох - по два раза, одну по поводу рака молочной железы и желудка. Другую - по поводу рака молочной железы и толстой кишки.

У них не генетическая зависимость, потому что онкология в семье у всех разная. Поэтому нельзя сказать, что сельский житель застрахован от рака.

- А промышленно-химические города, Нижнекамск, Набережные Челны, Менделеевск?

Там в заболевание населения лепту вносит не только старение горожан. Там есть крупные заводы, производства. Был в 1993 году грандиозный пожар на «КАМАЗе» в Челнах, после этого в городе увеличилось количество больных раком. После пожара наблюдался явный всплеск.

В Нижнекамске горожане, конечно, тоже молодые. Но сейчас тенденция к росту злокачественных образований там одна из самых высоких в республике, если не самая высокая. Статистика показывает темпы роста, но по количеству заболеваний они пока не опередили Казань.

- К каким видам онкологии чаще всего приводят проблемы с экологией?

У экологии же бывает много загрязнителей. Но вообще у канцерогенов две точки приложения. Первый - места внедрения в организм. Второй - места выделения. В первом случае мы говорим о лёгких, желудочно-кишечном тракте и коже. Как раз по ним у нас в республике больше всего диагностируются онкологических заболеваний. А во втором случае мы говорим, опять же о желудочно-кишечном тракте, толстой кишке и мочевых путях (почки, мочевой пузырь). По ним тоже достаточно высокая заболеваемость.

Смотрел в интернете научно-просветительскую передачу про причины рака. Обратил внимание на такую деталь. Оказывается, в Санкт-Петербурге 15-30 минутная прогулка по гранитным плитам может быть приравнена одному рентген-снимку.

Абсолютно верно. У нас в Казани тоже есть нечто подобное. Гранит содержит небольшое количество радиоактивных веществ. Те, в свою очередь, при распаде выделяют радон - инертный радиоактивный газ. Он чуть тяжелее воздуха. Мы когда-то проводили исследования, но так и не опубликовали их. Эти исследования были связаны с раком лёгкого… В своё время у нас панельные «хрущёвки» строили из гранитной крошки. По данным гигиенистов и ряда исследований, в подвалах этих домов выявляется более высокая концентрация радона, чем в окружающем воздухе. Также это касается зданий, которые облицованы гранитными плитами. Когда мы проводили корреляцию, получилось так, что люди, проживающие в этих хрущёвках на первых этажах, на протяжении многих десятилетий чаще заболевали раком лёгкого. Видимо, из-за воздействия радона.

- Может, время такое было, что нельзя было такое публиковать?

Да нет. Мы изучали загрязнение почв по всему Татарстану. Кстати, нам в этом очень нефтяники помогли, сотрудники казанского института Геолнеруд, в частности профессор Озол Альфред Альфредович. Когда они искали залежи по всему практически Татарстану, то почву, растения исследовали на предмет тяжёлых металлов.

У нас в природе есть изначально высокая концентрация металлов в почве вследствие каких-то геологических аномалий. А есть загрязнение металлами, например, возле крупных производств, после внесения в почву удобрений, пестицидов.

В результате на карте Татарстана появляются пятна - наиболее загрязнённые металлами территории. У нас один из самых загрязнённых районов - юго-восток республики. С чем это на самом деле связано - сложно сказать. Может это и загрязнение, а может, так было изначально. Но факт - высокая концентрация металлов.

В этих же районах юго-востока Татарстана мы анализировали онкологическую заболеваемость в течение 10 лет. Обнаружили четкую корреляцию с загрязнением почвы тяжелыми металлами. Встречались чаще всего рак кожи, легкого, толстой кишки.

Есть также ряд районов на севере Татарстана, это Менделеевский район, например. Очень загрязнён Зеленодольский район, Казань с окрестностями и правый берег Волги - Верхне-Услонский и Камско-Устьинский районы. К этому, во-первых, причастна и «роза ветров» в направлении от Казани. Во-вторых, сама загрязненная волжская вода, так как течением все загрязнители сносятся на правый берег. А люди пьют речную воду, поливают ею огороды. Кстати, в последних двух районах очень высокая заболеваемость раком.

А самые чистые, в экологическом плане районы у нас - это Балтасинский, Атнинский, Арский.

- А разве раку кожи не виновно солнце?

Солнце - один из факторов риска развития рака и меланомы кожи. Не каждый человек, но многие могут сегодня позволить выехать куда-то в Турцию. Позагорать неделю - это уже мощный удар по коже. Девочки, которые считают, что шоколадный цвет кожи красивый - несчастны. Они загорают в соляриях, естественно это тоже фактор риска. Через какое-то время это может заявить о себе какой-либо патологией кожи. Кроме того, на кожу также влияет пыль, сажа.

- В каком случае нас не защищает иммунитет? Можете описать механизм работы иммунитета в случае с онкологией?

Иммунитет ставит нам барьер для инфекции, рака. Во-первых, в самой клетке предусмотрен механизм защиты. Есть гены, которые вызывают самоубийство клетки. Как только у клетки меняется генотип, происходит мутация, нарушаются биохимические процессы, сразу же этот ген активизируется и патологическая клетка самоликвидируется.

Но на каком-то этапе происходит мутация именно этого гена, который предназначен для уничтожения клеток. В итоге, патологические клетки начинают делиться.

Во-вторых, есть иммунная защита. Он тоже уничтожает эти злокачественные клетки. Но на каком-то этапе, как правило, с возрастом, под воздействием токсических веществ, радиации, стрессовой ситуации, тяжелой болезни, защитные силы организма снижаются. Злокачественные клетки начинают активно размножаться.

Сам по себе стресс в небольших дозах полезен. Он стимулирует иммунитет. Но когда это хронический, постоянный стресс на протяжении месяцев или годов, то он снижает иммунитет.

Моделирую ситуацию: человек не курит, не пьёт, питается здоровой едой, но живет рядом с каким-нибудь заводом, мимо его дома пролегает оживлённая автотрасса. Также, этот человек живёт в панельной хрущёвке, на первом этаже. Достаточен ему ли ему здоровый образ жизни, чтобы не заболеть онкологией?

Это очень сложный вопрос. Потому что, несмотря на правильный образ жизни человека, внешние факторы все же будут на него воздействовать. Рано или поздно какие-то изменения в его организме произойдут.

У каждого человека есть мутированные клетки в организме. Они постоянно продуцируются. Другое дело, что они не развиваются, не циркулируют или подавляются. Но когда защитные силы организма резко снижаются, раковые клетки начинают размножаться.

Какие современные теории о причинах заболевания рака есть в научной, медицинской среде, которые бы раскрывали фактор экологии?

- Мы сейчас продолжаем изучать влияние металлов на организм человека. Сейчас проводятся исследования совместно с радиобиологами, в частности с членом-корреспондентом Академии наук РТ Робертом Ильязовым. Были обследованы несколько районов в Татарстане, где имеется высокая концентрация металлов в почве и воде.

Ученые проследили цепочку металлов в травах, в коровьем молоке, у женщин в крови и молоке. Была обнаружено, что ребёнок уже при грудном вскармливании получает большую дозу металлов. Что с ним будет через 30-40 лет - вопрос очень сложный.

Существуют растения, накапливающие тяжелые металлы (свинец, хром, кадмий, уран и др.) в больших количествах в надземных органах, например, клевер ползучий, подсолнечник однолетний, осока. В своё время мы предлагали внедрить эту методику рекультивацию сельхоз земли в ряде районов Татарстана. Это касается той зоны, где имеется высокая концентрация тяжёлых металлов. Можно в течение 2-3 лет поля засеивать этими травами. Потом эти травы скашивать и утилизировать.

- Вернёмся к генетическому фактору.

Гены, ответственные за возникновение рака молочных желез, яичников, толстой кишки, желудка могут передаваться как от матери, так и от отца. Если ген передался по наследству, то риск развития рака зависит от специфичности гена, его проявления в семейном анамнезе, а также от индивидуальных особенностей организма.

Я знаю одну семью, у которой на протяжении трёх поколений в роду все женщины умирали от рака молочной железы. Бабушка в 40 лет умерла от рака молочной железы, причем была очень агрессивная форма с метастазами. Мама умерла тоже в 40-42 года от рака молочной железы с метастазами. Три дочери также погибли от этого заболевания в те же самые 40-42 года.

Несколько лет наблюдал за младшей сестрой. Осматривал ее каждые полгода. Ей делали УЗИ, маммографию. И вот в 38 лет нашли маленький очажок в молочной железе. Решили иссечь для профилактики рака.

В итоге, иссекаем, и, видим рак. Решаем убрать всю молочную железу, так как у нее ещё было множество мелких метастазов. Провели химиотерапию, лучевую терапию. Но в те же 42 года женщина погибает от множественных метастазов. Поражаюсь, как агрессивно протекало её заболевание. К сожалению, количество таких больных нарастает, потому что они успевают родить и передать свои гены детям.

А разве нельзя было что-то упредительное предпринять, если на лицо в семье генетическая предрасположенность? Онкологи говорят, что на первых стадиях - I и II степень, от болезни е щё можно вылечить.

Да, можно вылечить. Но, бывает по-разному. Бывает огромнейшая опухоль, но вялотекущая, не дающая метастазов. Например, я наблюдал за пациенткой. Я её 10 лет уговаривал прооперировать рак молочной железы. Она отказывалась, а опухоль как была, так и была, не росла, не давала метастазов. Но когда у женщины появился рак желудка, тогда я ей одновременно убрал и ту, и эту опухоль.

- А какие виды рака дают метастазы?

Есть виды рака, например, базалиомы, которые не дают метастазов. Они существуют многие годы, не причиняя особых страданий. С другой стороны иногда маленькая опухоль может дать многочисленные метастазы. От того, что мы уберем этот очаг, мы радикально не вылечим пациента. Всё равно нужно будет делать химиотерапию.

В онкологии принято считать, что если в течении 10 лет рак не даёт рецидива, то болезнь считается излеченной. Как правило, вылечить можно людей I -й и II -й стадии. Понятно, что врачам по больным IV -й стадии остаётся только бороться за качество жизни в последние дни, недели или месяцы. Но что можно сказать о людях с III стадией заболевания?

Во-первых, в отношении I-й и II-ой стадии заболевания не все так просто. Да, как правило, онкологи эти стадии объединяют и называют это ранним раком.

Но на самом деле ранний рак - это I-я стадия. А II-ая стадия - это уже совсем не ранний рак. Например, II-ая стадия рака желудка это когда опухоль прорастает всю стенку желудка, а то и выходит за пределы стенки и врастает в другие органы. Какой же это ранний рак?

Под III-ей стадией имеются в виду наличие метастазов. Опухоль сама по себе может быть маленькая, но есть пораженные регионарные лимфатические узлы. Всё это радикально убирается во время операции, но есть вероятность, что опухоль продолжит свой рост.

Сейчас у онкологов есть такая теория, что рак - это не поражение какого-то органа, а это такая раковая болезнь. В организме человека есть опухолевые стволовые клетки. Они циркулируют в крови, как и обычные клетки. Они могут десятилетиями не активизироваться.

Но на каком-то этапе в результате снижения иммунитета, воздействия ионизирующей радиации или какого-то стресса, опухолевые стволовые клетки начинают активно делиться. Их деление подобно веткам на деревьях. Таким образом, нарастает массив опухолевых клеток, то есть опухолевая ткань. Мы лечим человека, удаляем опухоль, облучаем и так далее, а стволовые опухолевые клетки остаются.

Поэтому у нас есть пациенты, которые доживают до второго, и даже до третьего рака. Это говорит, с одной стороны, о прогрессе в лечении опухолей, но с другой стороны нет рака какого-либо органа - есть просто раковая болезнь.

Привет всем выздоравливающим, выздоровевшим и всем, кому просто не безразлично свое здоровье!

Поводом для моего сегодняшнего поста об анализе крови на наличие мутаций генов BRCA1 и BRCA2 послужило активное обсуждение в одной из социальных сетей фотографии успешной молодой женщины. Имя ее я не буду назвать и в целях конфиденциальности и просто потому что это в принципе не важно. Совсем недавно она выставила фотографию с акцентом на ее большую грудь. Среди комментаторов этой фотографии разгорелся спор по поводу натуральности груди. Но хозяйка той самой груди рассказала, что она нисколько не скрывает, что у нее стоят импланты. При этом она написала, что одна из причин, по которой она решилась на грудь с имплантами, была, по ее словам, профилактика рака груди , так же как это сделала .

И вот одна из комментаторшей набросилась на нее с резкой критикой:

«Вы серьезно про Анжелину Джоли? Что теперь, если есть рак груди в семье, надо избавляться от части своего тела и ставить имплант?! Никому и никогда профилактика рака в каких-либо формах не спасала от рака! Это не так просто как кажется. Рак — это глубинные процессы в сознании на тонком уровне и только потом на физическом уровне.», написала эта женщина.

Честно сказать, я ужаснулась, что люди делают такие серьезные заявления абсолютно, ни на грамм не изучив этот вопрос. Именно из-за таких убеждений, во многих случаях, когда можно предотвратить заболевание раком, у нас в стране, да и по всему миру, умирают люди от онкологии, которая уже давно успешно лечится.

И я решила написать эту статью для всех скептиков по поводу каких-либо хирургических решений в области груди 🙂 Современная медицина не стоит на месте, развивается. Уже давно выяснили, что мутация генов BRCA1 и BRCA2 может приводить к раку груди или раку яичников.

Для начала два очень важных момента:

• Прежде чем решиться на операцию, Анжелина Джоли прошла анализ крови на наличие мутаций генов BRCA1 и BRCA2. И у нее выявилась ТАКАЯ мутация гена BRCA1 , что риск заболеть раком молочной железы составил 87%, а риск рака яичников составил 50%. Только после этого она решилась на операцию.

• Мутацию генов никакой работой на «тонком уровне» не изменишь. Мутация генов не лечится. Не знаю, может быть в будущем медицина сможет лечить такие мутации. Пожалуйста, не верьте никому, кто сейчас предложит Вам «лечить» Ваши гены. Это мошенники.

Профилактическая мастэктомия — это одна из эффективных форм снижения риска рака груди до 5-10%, а профилактическая овариоэктомия , то есть удаление яичников, снижает риск заболевания раком на 90%.

Совсем нелегко принять решение о таких профилактических мерах. Ведь женская грудь является символом женственности и материнства. Но дайте себе время. Не говорите сразу «нет». Проконсультируйтесь в нескольких местах. Поработайте со своими страхами. Возможно, что Вам потребуется психологическая поддержка.

Когда я узнала о своем диагнозе и проходила лечение, ни один из врачей не рассказал мне о такой возможности пройти тест на мутацию генов . Хотя у меня была обнаружена агрессивная форма рака: трижды негативный. Не знаю как сейчас обстоят дела в онкологических диспанцерах, дают ли врачи достаточно информации своим пациентам? Проконсультируйтесь с Вашим врачом о необходимости прохождения такого теста. Надеюсь, что этот пост поможет Вам сделать правильный выбор относительно лечения.

В каких случаях рекомендуется пройти анализ крови на наличие мутаций генов BRCA1 и BRCA2?

1. Во-первых, тем, кто был диагностирован трижды негативным раком груди;
2. Если Вам поставили диагноз рак груди до 40 лет;
3. Если Вы здоровы, но у вас в семье есть случаи заболевания раком груди или раком яичников.

Обычно исследования на наличие мутаций генов BRCA1 и BRCA2 занимают время не больше 1 месяца.

Что делать в случае выявления мутации генов BRCA1 и BRCA2?

Если у Вас, как и у меня, выявлена мутация генов BRCA1 и BRCA2, то Вы прежде всего должны проконсультироваться с врачем-генетиком, далее со своим онкологом и выбрать план действий в зависимости от степени риска, вашего возраста, дальнейших планов по поводу рождения детей и т.д.

Это могут быть:

• регулярное самообследавание молочных желез;
• динамическое наблюдение (регулярное посещение маммолога, УЗИ и маммография и т.д.);
• прием тамоксифена (дорогой препарат с массой побочек);
• профилактическая овариэктомия;
• профилактическая мастэктомия с последующей реконструкцией;
• что-то еще в зависимости от степени развития медицины в Вашем регионе.

Какие есть хорошие новости для носителей мутаций генов BRCA1 и BRCA2?

• По статистике выживаемость больных наследственным раком органов женской репродуктивной системы значительно выше по сравнению с общей группой больных;
• Даже если у Вас будет выявлена мутация, это совсем не значит, что процесc будет когда -то запущен в Вашем организме, 70-90 % еще не 100%. У Вас всегда есть оставшиеся 10-30%.
• Можно развивать в себе высокую стрессоустойчивость, работать со своими страхами или просто молиться высшей силе о даровании Вам здоровья. Выбор за Вами. 🙂 Никто насильно не сможет сделать Вам мастэктомию.

Где можно пройти тест на мутацию?

Я знаю, что с целью раннего выявления рака молочной железы, яичников и рака предстательной железы Департамент здравоохранения города Москвы и Московский клинический научный центр им. С.А. Логинова ДЗМ каждую субботу с 07 июля по 22 сентября 2018 года (с 8.00 до 14.00 часов) осуществляет программу скрининга (совершенно БЕСПЛАТНО).

Для сдачи анализа необходимо иметь при себе паспорт и дать согласие на обработку персональных данных (представить достоверный способ обратной связи).

• Предварительная подготовка для сдачи крови на BRCA1 и BRCA2 женщинам (от 18 лет) не требуется.
• Мужчины старше 40 лет могут сдать анализ крови ПСА (PSA) на наличие предрасположенности к раку предстательной железы (простаты): за 2 дня до проведения анализа желательно отказаться от половой активности. За полчаса до забора крови нужно исключить физическое перенапряжение.

Анализ осуществляется путем забора крови из вены.

У Вас есть еще 10 дней, чтобы успеть сделать этот анализ совершенно бесплатно!

Вот можно скачать график и адреса проведения онкологического скрининга.

Но, даже если Вы будете читать этот пост после 22.09.18, я уверена, что Департамент здравоохранения будет еще проводить такие акции. Медицинские организации ДЗМ уже не первый год проводят подобные мероприятия, разворачивая мобильные медицинские пункты в различных районах города и в местах массовых мероприятий. Следите за новостями.

Ну, а если Вы не успели, этот анализ можно сделать в любой платной лаборатории. Возможно, и в простых государственных больницах скоро будут делать такие анализы на постоянной основе.

С развитием онкологии ученые научились находить слабые места у опухоли – мутации в геноме клеток опухоли .

Ген - это часть ДНК, которая была унаследована от родителей. Половину генетической информации ребенок получает от матери, половину от отца. В теле человека находятся более 20 000 генов, каждый из которых выполняет свою определенную и важную роль. Изменения в генах резко нарушают протекание важных процессов внутри клетки, работу рецепторов, выработку необходимых белков. Эти изменения называют мутациями.

Что значит мутация генов при раке? Это изменения в геноме или в рецепторах опухолевой клетки. Эти мутации помогают опухолевой клетке выживать в трудных условиях, быстрее размножаться и избегать гибели. Но существуют механизмы, с помощью которых мутации можно нарушить или заблокировать, вызвав этим гибель раковой клетки. Для того чтобы воздействовать на определенную мутацию, ученые создали новый вид противоопухолевой терапии под названием «Таргетная терапия» .

Препараты, применяемые при данном лечении, называются таргетными препаратами, от англ. target - мишень. Они блокируют мутации генов при раке , тем самым запуская процесс уничтожения раковой клетки. Для каждой локализации рака характерны свои мутации, а для каждого типа мутаций подходит только определенный таргетный препарат.

Именно поэтому современное лечение онкологических заболеваний построено на принципе глубокого типирования опухоли. Это значит, что перед тем как начать лечение, проводится молекулярно-генетическое исследование опухолевой ткани, позволяющее определить наличие мутаций и подобрать индивидуальную терапию, которая даст максимальный противоопухолевый эффект.

В этом разделе мы расскажем, какие бывают мутации генов при раке , зачем необходимо делать молекулярно-генетическое исследование, и какие препараты воздействуют на определенные мутации генов при раке .

В первую очередь, мутации делятся на естественные и искусственные . Естественные мутации возникают непроизвольно, а искусственные - при воздействии на организм различных мутагенных факторов риска .

Также существует классификация мутаций по наличию изменений в генах, хромосомах или во всем геноме . Соответственно, мутации делятся на:

1. Геномные мутации - это мутации клеток, в результате которых изменяется число хромосом, что ведет к возникновению изменений в геноме клетки.

2. Хромосомные мутации - это мутации, при которых происходит перестройка структуры отдельных хромосом, в результате чего наблюдаются потеря или удвоение части генетического материала хромосомы в клетке.

3. Генные мутации - это мутации, при которых идет изменение одной или нескольких различных частей гена в клетке.

Человеческое тело состоит из множества крошечных элементов, из которых состоит весь организм. Они называются клетками. Ткани и рост органа у детей или восстановление функциональной системы у взрослых ‒ результат деления клеток.

Возникновение раковых клеток связанно со сбоем упорядоченности процесса образования и гибели обычных клеток, что является основой здорового организма. Деление раковых клеток ‒ признак нарушения цикличности в основе тканей.

Особенности процесса деления клеток

Деление клеток ‒ это точное воспроизведение одинаковых клеток, которое происходит вследствие подчинения химическим сигналам. В нормальных клетках клеточный цикл контролируется сложной системой сигнальных путей, с помощью которых клетка растет, воспроизводит свое ДНК и делится.

Одна клетка делится на две идентичные, с них образовываются четыре и т.д. У взрослых новые клетки формируются тогда, когда организм нуждается в замене стареющих или поврежденных. Многие клетки живут заданный промежуток времени, а затем запрограммированы на процесс отмирания, названный апоптозом.

Такая слаженность работы клеток направлена на исправление возможных ошибок в цикле их жизнедеятельности. Если это становится невозможным, клетка сама убивает себя. Такая жертвенность помогает содержать тело здоровым.

Клетки различных тканей делятся с разной скоростью. Например, клетки кожи возобновляются относительно быстро, в то время как нервные делятся очень медленно.

Как делятся раковые клетки?

Раковая клетка

Сотни генов контролируют процесс деления клеток. Нормальный рост требует баланса между активностью тех генов, которые отвечают за полиферацию клеток, и тех, которые подавляют ее. Жизнеспособность организма также зависит от деятельности генов, которые сигнализируют о потребности апоптоза.

С течением времени раковые клетки становятся все более устойчивыми к управлению, которое поддерживает нормальную ткань. Как результат, атипические клетки делятся быстрее, чем их предшественники, и меньше зависят от сигналов из других клеток.

Раковые клетки даже избегают запрограммированной клеточной гибели, несмотря на то, что нарушения в работе этих функций делает их главной мишенью апоптоза. На поздних стадиях онкозаболевания, раковые клетки делятся с повышенной активностью, прорывая границы нормальных тканей и метастазируя в новые участки организма.

Причины появления раковых клеток

Существует много различных видов рака, но все они связаны с бесконтрольным ростом клеток. Такая ситуация спровоцирована следующими факторами:

• атипичные клетки перестают делится;
• не соблюдают сигналы от других нормальных клеток;
• держаться очень хорошо вместе и распространяются на другие части тела;
• соблюдают поведенческие характеристики зрелых клеток, но остаются незрелыми.

Генные мутации и раковые заболевания

Большинство онкологических заболеваний вызвано изменением или повреждением генов в процессе деления клеток, иными словами – мутациями. Они представляют собой ошибки, которые не были исправлены. Мутации влияют на структуру гена и останавливают его работу. Они имеют несколько вариантов:

1. Простейший тип мутации ‒ замена в структуре ДНК. Например, тиамин может заместить аденин.
2. Удаление или дублирование одного или нескольких базовых элементов (нуклеотидов).

Генные мутации, возникающие при делении раковых клеток

Существует две основных причины генных мутаций: случайные или наследственные.

Отдельные мутации :

Большинство раковых заболеваний происходит из-за случайных генетических изменений в клетках при их делении. Они называются спорадичными, но могут зависеть от таких факторов, как:

• повреждение ДНК клеток;
• курение;
• влияние химических веществ (токсинов), канцерогенов и вирусов.

Большинство таких мутаций происходит в клетках, которые называются соматическими и не передаются от родителей к ребенку.

Наследственные мутации :

Этот вид называют “зародышевой линией мутаций”, потому что он присутствует в половых клетках родителей. Мужчины и женщины, которые являются носителями этого вида, имеют 50% шанс передать мутационный ген своим детям. Но только в 5-10% случаях в связи с этим возникает рак.

Деление раковых клеток и типы генов рака

Ученые обнаружили 3 основных класса генов, которые влияют на деление раковых клеток, что может вызвать онкологическое заболевание.

• Онкогены:

Эти структуры при делении приводят к выходу клеток из-под контроля, что способствует росту раковых клеток. Онкогены поврежденных версий нормальных генов называются протогенами. Каждый человек имеет 2 копии каждого гена (по одной от двух родителей). Онкогенные мутации являются доминирующими, что означает, что полученный по наследству дефект в одной копии протогенов может привести к раку, даже если вторая копия нормальная.

• Гены-супрессоры опухолей:

Они обычно защищают от рака и действуют как тормоза для роста атипичных клеток. Если гены-супрессоры опухолей повреждены, они не работают должным образом. В связи с этим, деление клеток и апоптоз становятся бесконрольными.

Как считается, почти 50% всех случаев рака связано с повреждением или отсутствием гена-супрессора опухоли.

• Гены репарации ДНК:

Они несут ответственность за восстановление поврежденных генов. Гены репарации ДНК фиксируют ошибки, которые возникают в процессе деления клеток. Когда такие защитные структуры повреждены, они вызывают рецессивные генные мутации в обеих копиях гена, что влияет на риск развития рака.

Метастазирование и деление раковых клеток

В процессе деления раковые клетки проникают в близлежащие ткани. Онкология такого явления характеризуется в способности первичной опухоли попадать в кровоток и лимфатическую систему. Когда защитные силы организма вовремя не выявляют угрозу, она распространяется в отдаленные участки тела, что называется метастазами.

Что заставляет болезнь рака одного пациента быть более агрессивной, чем у другого? Почему у некоторых людей рак проявляет устойчивость на курсы химиотерапии? Генетическая мутация белка MAD2 может помочь дать ответ на оба эти вопроса.

Исследователи спроектировали наследственную мутацию в гене MAD2 в человеческих раковых клетках, который отвечает за процесс деления и размножения клеток рака. В итоге, мутация сделала опухолевые клетки, которые рождались из существующих, очень непостоянными в своих свойствах, которые по всем признакам имели характеристики, соответствующие более агрессивным формам рака. Кроме того, новорожденные мутированные клетки рака были стойки к токсинам (к химиотерапии). Результаты этого исследования, опубликованные 18 января в выпуске журнала "Природа", имеют важное значения для развития новых лекарственных средств и могут помочь в создании нового "маркерного гена" для диагностирования степени агрессивности опухолей и выявления их на ранней стадии.

Еще в 1996 году, доктор Роберт Бенезра и Йонг Ли идентифицировали ген MAD2, как класс белков (протеинов), отвечающих за некоторые функции деления и отпочковывания новорожденных раковых клеток от маточной клетки. Они гарантируют равномерное распределение хромосом к двум дочерним клеткам в течение процесса клеточного деления. Потеря этого механизма нормального деления приводит к неустойчивым формам, в которых целые цепочки хромосом могут быть потеряны или добавлены лишние. Онкологические образования, которые показывают этот тип неустойчивости хромосом, обычно более агрессивны и имеют неопределенный прогноз относительно перспективы дальнейшей жизни пациента. Корреляции между неустойчивостью хромосом и потерей MAD2 были идентифицированы на человеческих раковых клетках толстой кишки. Однако, раньше не имелось никаких доказательств, что есть связь между этими явлениями. Теперь, ученые знают, что потеря MAD2 на материнских раковых клетках создает неустойчивость хромосомного набора для новорожденных раковых клеток.

Например, мыши с полным отсутствием гена MAD2 гибнут еще во время эмбрионального развития. Даже одна копия гена MAD2 привела к развитию рака у мышей. Уникально, то, что эта мутация привела к развитию рака легких у мышей, несмотря на факт, что эта болезнь чрезвычайно редка у них. Почему это сказалось на ткани легких пока неизвестно, но это показывает, что MAD2 участвует в развитии рака.

Мнения ряда других специалистов в этой области на результаты этого исследования говорят о других принципиальных возможностях, которые позволяют объяснить причины эффективности лечения рака у одних и неэффективности, а порой даже и отрицательных эффектах химиотерапии у других.

В частности, у одного пациента, больного раком, наблюдаются, к примеру, неустойчивые и склонные к мутациям (из-за слабости гена MAD2) раковые клетки определенного типа, а другого та же форма рака, но с устойчивыми формами. Таким образом, лечение химиотерапией для первого пациента, скорее всего не даст никакого эффекта по уничтожению опухоли или замедлению ее роста, а может даже вызвать ускоренную реакцию дальнейшей прогрессии рака. В то же время, у другого пациента, курс химиотерапии может дать положительный эффект и даже привести к выздоровлению.

Последнее обстоятельство встречается крайне редко, что может говорить о том, что у большинства людей, больных раком, наблюдается нестабильные формы раковых клеток, воздействовать на которые в комплексе, различными видами терапий порой просто невозможно. Нестабильные формы существуют, по всей видимости, из-за основных факторов, которые и становятся причинами, послужившими развитию онкологических заболеваний. Как правило, это канцерогены и яды, которыми современная цивилизация травит себя. То есть, раковые клетки сами подвергаются постоянным мутациям, подобно тому, как и здоровые клетки перерастают из-за мутаций в злокачественные.

Вероятно, по этой же причине, до сих пор не найдено решения для борьбы с этим смертельным заболеванием, которое стоит на втором месте в качестве основной причины смерти, после сердечно-сосудистых заболеваний.