Книга Дикие гены - Хельга Хофман-Зибер

Голос из ниоткуда: Я вижу проблемы в одном конкретном направлении физики – в астрономии.

Арчибальд: Ты имеешь в виду гороскопы?

Голос из ниоткуда: Нет, скорее астероиды. Вот, например, один из них прямо над тобой…

Арчибальд: Вижу. Ну и что?

Голос из ниоткуда: Он чертовски большой.

Арчибальд: Мне-то что? Выглядит он красиво, особенно вблизи.

Голос из ниоткуда: Дам тебе на прощание один совет: старайся проживать каждый день так, словно он последний!

Иногда чудеса случаются в повседневной жизни, а мы не замечаем их просто потому, что уже привыкли к ним. Выйдите ранним субботним утром из дому за молоком и взгляните на небо. Вы увидите парящую над головой каменную глыбу весом 70 000 000 000 000 000 000 000 килограммов, которая странным образом не падает. Это Луна (здесь хотелось бы выразить благодарность физике – все-таки в ней есть и что-то хорошее!). Стоя с молоком в очереди в кассу, вы можете увидеть очередное чудо в образе слегка опустившегося типа, стоящего перед вами с сосисками, сигаретами и баночным пивом. Это существо в плохо сидящем спортивном костюме, которое демонстрирует вам свою заднюю часть, – настоящее чудо. В его дряблом теле объединилось около 37 триллионов клеток, решивших работать в команде и стать чем-то большим, чем просто сумма участников. За всем этим стоят миллиарды лет развития.

А ведь такое объединение потребовало от клеток определенных жертв. Одноклеточный организм вправе использовать все имеющиеся в его распоряжении гены. А вот клеткам, объединившимся с целью создания этого чудесного существа, которое роется в карманах своего трико с вытянутыми коленками в поисках мелочи, пришлось отказаться от такого права, во всяком случае от значительной его части. Каждая специализированная клетка в организме согласилась с тем, что отныне будет использовать только ту часть своих генов, которая необходима для выполнения ее функций. Все остальные гены надлежит игнорировать. Клетка превращается в крошечное колесико гигантской машины. Она не может размножаться, когда ей вздумается. Если повезет, клетке позволят произвести несколько делений в самом начале, чтобы обеспечить организму начальный рост или устранить повреждение и восполнить нехватку тканей. Но в основном организм нашего чудесного покупателя является для большинства клеток тупиковым путем. Шанс, что какая-то из его клеток станет новым человеком, составляет приблизительно 1,4 к 37 триллионам – если исходить из того, что в немецких семьях насчитывается в среднем 1,4 ребенка (но, глядя на этого типа с его пивом, можно прийти к выводу, что в его случае шансы еще меньше).

Клеткам в составе организма индивидуализм противопоказан. Но что будет, если личные желания все-таки возобладают и какая-то клетка решит вспомнить свои былые одноклеточные времена и начнет делиться, как и когда ей заблагорассудится? В этом случае она превратится в смертельную угрозу для всего организма. Возникнет рак. Удивительно, что наши клетки вообще способны выжить за пределами отведенной для них роли. Ведь они распрощались со своей свободой еще в незапамятные времена. И все же под тонкой оболочкой генов, которые дали клятву «один за всех и все за одного», всегда найдется воин-одиночка. Это не значит, что вырожденная клетка может существовать самостоятельно, как одноклеточный организм. Ей по-прежнему нужен организм, снабжающий ее всем необходимым, но теперь она уже не часть команды, а паразит. Однако стремление клетки-одиночки к свободе сильно затруднено, потому что ставки в игре очень высоки.

Прежде чем клетка выродится, в ее геном должна проникнуть ошибка, а клетка предпринимает все возможное, чтобы этого избежать. Для этого используются хитроумные копировальные машины ДНК (полимеразы) и сложные ремонтные системы, которые поддерживают целостность ДНК. Но, несмотря на все усилия, изменения в наследственном материале все-таки возможны.

Впечатляющим примером изменения клеток служат родимые пятна, состоящие из клеток с мутировавшими генами. Кроме того, родинки доказывают, что генетическая ошибка в отдельных клетках не всегда сразу приводит к раку.

Велика ли опасность? Все зависит от того, насколько важные гены подверглись мутации. Если речь идет о раке, то это главным образом два вида генов: протоонкогены и гены-супрессоры опухолей. Две данные группы можно сравнить с водителем и инструктором по вождению.

Одна клетка организма похожа на спортивный автомобиль, стоящий в пробке. Она плотно зажата между другими клетками ткани. За ее рулем сидят протоонкогены, совместными усилиями контролирующие двигатель размножения клеток и постоянно держащие ногу над педалью газа, чтобы при необходимости сразу запустить процесс деления. Но в сформировавшемся организме такой необходимости, разумеется, нет. В качестве дополнительной страховки на соседнем пассажирском сиденье сидят гены-супрессоры, подавляющие развитие опухоли, которые, подобно инструктору, следят за тем, чтобы размножение клетки не вышло из-под контроля. У них под ногами расположена большая тормозная педаль и автогенный резак. До поры до времени все идет хорошо. Все ведут себя разумно, обстановка спокойная. Светит солнце, жарко, пахнет соляркой и разогретым асфальтом. И вдруг в наследственном материале клетки что-то меняется – как всегда, абсолютно случайно и неожиданно. Если мутация затрагивает гены, потеющие на водительском сиденье, спокойный и выдержанный протоонкоген (ген-предшественник рака) внезапно превращается во взбесившийся онкоген (раковый ген), который, не обращая ни на что внимания, вдавливает педаль газа в пол. В таком состоянии клетка могла бы начать неконтролируемый процесс деления и ввергнуть в хаос все прилегающие ткани, если бы рядом с водителем, которого одолевает идиотский смех, не сидели гены-супрессоры. Они образуют сеть, постоянно контролирующую клетку и вмешивающуюся, если в процессе ее размножения что-то начинает угрожать самой клетке и организму в целом, как в описанном выше случае. Мотор деления клетки взвывает и готов уже разогнать машину, но гены-супрессоры давят на педаль тормоза. Деления не происходит.

В такой ситуации гены-супрессоры делают то, на что настоящий инструктор по вождению вряд ли пошел бы: тяжело вздохнув, они достают из-под сиденья автогенную горелку и разрезают всю машину на части, то есть обрекают клетку на смерть посредством апоптоза. Как видите, для того, чтобы превратить нормальную клетку в раковую, одной мутации недостаточно. Требуется, как минимум, еще одна, которая выводит из строя супрессоры прежде, чем они успевают вмешаться. Для многих видов рака этот процесс в реальности выглядит сложнее. По некоторым оценкам, требуется не менее шести критических мутаций в различных генах, прежде чем ситуация выйдет из-под контроля и клетка начнет делиться без оглядки на последствия. Но даже если такое произойдет, нельзя считать, что организму пришел конец, поскольку иммунная система неустанно ищет клетки, выбившиеся из общего строя, а когда находит, изымает их из обращения. На самом деле наша иммунная система каждый день уничтожает клетки, сошедшие с пути истинного.