Необычный эксперимент будет проведен на рыбах
Опухолевые клетки совсем не обязательно наши враги. Они становятся поставщиками клеток для новых органов и позволяют эволюции продолжаться. К такому неожиданному выводу пришли российские учёные, создавшие новую генетическую теорию рака, которая обещает перевернуть всю современную онкологическую науку.
По словам автора теории, доктора биологических наук, профессора по специальности «Молекулярная биология» Андрея Козлова, который возглавил новую лабораторию неофункционализации в генов в Институте общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН (ИОГен РАН, существует три типа биологического развития животного мира – индивидуальное, опухолевое и эволюционное, и, зная эти механизмы, мы сможем разработать принципиально новые подходы к терапии и профилактике рака.
В ходе исследования, которое длилось много лет, Козлову удалось выяснить, что не всякая опухоль становится убийцей своего хозяина. Значительная часть опухолей никогда на это «преступление» не идёт. Если мы поймём, почему так происходит, то научимся обращаться и с теми, которые опасны для жизни человека, решил учёный. По его мнению, опухолевые клетки нельзя считать однозначным злом, поскольку они поставляют материал для эволюционно новых органов. Например, именно таким образом в ходе эволюционного развития появилась плацента, предстательная и молочная железа. А их предшественниками были именно опухолевые клетки, считает Андрей Козлов. Только они эволюционировали не в раковую опухоль, а в функционально полезную, управляемую ткань.
«Эта теория не противоречит другим, но объясняет многое такое, что не могут сделать другие теории, – подчеркивает директор ИОГен, член-корреспондент РАН Александр Кудрявцев. – Оказывается, эволюционно новые гены эксперессируют во все опухоли, становясь их неотъемлемой частью, и на основе этого открытия мы можем создать революционные генетические технологии, в том числе, в онкологии».
По словам Кудрявцева, эта теория уже получила широкое международное признание, ведь ничего подобного в мире пока нет. В новой лаборатории ученые будут изучать, как в процессе эволюции новые гены приобретают полезные функции, и опухоль может трансформироваться в новый орган. В лабораторных условиях будет создана цепочка ускоренной эволюции, когда станет возможным проследить, каким образом это происходит в природе. В институте появятся специальные модельные животные – в первую очередь, рыбы, у которых наиболее удобно проследить работу эволюционно новых опухолевых генов, будут закуплены огромные аквариумы. На эти исследования выделен один миллиард рублей, что для ученых немалые деньги. На их глазах, как в машине времени, пролетит эволюция длиной в сотни миллионов лет, в ходе которой можно будет увидеть, каким образом из опухолевых клеток вырастают новые ткани, системы и органы и как в некоторых случаях они трансформируются в злокачественные новообразования. А значит, можно будет увидеть, как и почему это происходит.
«Это важнейшая фундаментальная задача, которая обязательно найдет практический выход, – считает Александр Кудрявцев. – На её основе можно создавать принципиально новые сверхранние диагностики, ведь соответствующие гены работают, даже когда морфологический анализ ещё ничего не показывает.
Заместитель директора по научной работе, директор НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина Минздрава России Вячеслав Косоруков называет эти исследования мостиком между фундаментальными исследованиями и клиническим применением. Практика постоянно подтверждает верность этой теории. Например, не так давно была открыта васкулогенная мимикрия – патологическое явление, когда в ходе развития онкологического заболевания формируются сосудоподобные структуры, отвечающие за снабжение опухоли кровью. Другой пример – хорошо известные онкологам тератомы, особого рода опухоли, которые могут образовываться внутри других органов (например, в мозге, в женских яичниках, кв крестцовой области у детей). Это ткани или целые органы, нетипичные для локализации опухоли. Во время операции онкологи нередко видят такие тератомы – зубы, волосы, элементы глаза, конечностей там, где их, казалось бы, не может быть. Например, обнаруживают в желудке пациента глаз или зуб – в мочевом пузыре. Как будто природа ошиблась, случайно расположив их не там, где положено. «Нечто подобное может происходить в организме при передаче мутаций, – считает Вячеслав Косоруков. – Эти наблюдения подтверждают, что опухолевые клетки в процессе эволюции могут давать начало другим тканям и органам, часть их которых становятся нашей неотъемлемой частью, другие же не проходят отбор и отмирают».
Всё это вряд ли означает, что в ближайшее время у нас может отрасти третья нога или появиться крылья, считает Александр Кудрявцев. Однако в длительной перспективе это вполне возможно. Ведь получается, что эволюция вовсе не закончилась, как это считалось ранее. По словам Александра Кудрявцева, новообразование форм идет постоянно во всем живом мире, просто раньше мы этих механизмов не видели, а сейчас начинаем наблюдать в лабораторных экспериментах и в клинической практике.
«Это очень интересная работа, – говорит Андрей Козлов. – У студентов и аспирантов горят глаза, ведь мы стоим на пороге революционных перемен в эволюционной онкологии. Сейчас, несмотря на все открытия и инновации, онкология во многом напоминает магию – ведь зачастую мы не понимаем механизмов протекающих в опухолевой клетке процессов. А здесь речь идёт о фундаментальном понимании природы рака».
