Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin
  • БиоМолТекст17

Что за болезнь – рак?

Блог компании «Атлас», Geektimes

О раке так или иначе слышали все. Кто-то видел сообщения в социальных сетях, кто-то помогал пережить эту болезнь родным и близким, а кто-то столкнулся с ней лицом к лицу. 

В любом случае рак пугает. Большая часть страхов рождается из-за неправильных представлений о заболевании или просто неведения. Мы в Атласе верим, что знание – сила, поэтому подготовили серию статей, где расскажем о раке: как он образуется, можно ли его предотвратить, и как выстроить процесс лечения.

Сегодня рассказываем, что такое рак, как он развивается и почему его так трудно победить.

Перед тем как рассказать о механизме образования опухолей, разберемся немного с терминологией и вспомним, как обновляются здоровые клетки и ткани организма.

Почему рак так называется

То, что пациенты называют раком, на языке медицины означает онкологическое заболевание или злокачественную опухоль. Опухоль, неоплазия или новообразование – это скопление атипичных клеток, которые бесконтрольно делятся и отказываются умирать.

Древнегреческий врач и философ Гиппократ одним из первых описал злокачественные новообразования. В своих трудах он дал им название karkinos, что в переводе с греческого означает «рак»: в разрезе крупные опухоли напоминали ему раков. Позже древнеримский врач Корнелий Цельс перевел термин на латинский язык – так появилось современное название cancer. Другой римский медик и хирург Клавдий Гален описывал доброкачественные опухоли словом oncos. Сегодня онкология – наука, которая изучает механизм образования доброкачественных и злокачественных опухолей, методы их профилактики и принципы лечения.

Англоязычное название всех злокачественных новообразований cancer в русском языке переводится как «рак». В этом значении термин можно использовать в обычной жизни, но врачи называют «раком» только карциному – злокачественную опухоль из эпителиальной ткани, которая выстилает поверхность тела, слизистые оболочки и полости внутренних органов, а также формирует большинство желез.

Помимо карциномы к злокачественным опухолям относится саркома, меланома, лейкоз и лимфома. Саркома – злокачественная опухоль из соединительной ткани. К соединительной ткани относятся мышцы, связки, хрящи, суставы, кости, сухожилия, глубокие слои кожи. Меланома – злокачественная опухоль из меланоцитов (клеток кожи). Лейкоз или лейкемия – злокачественное новообразование кроветворной ткани, а лимфома – лимфатической.

Как обновляются здоровые клетки и ткани

Все органы и ткани человека состоят из клеток. Они имеют одинаковую ДНК, но принимают разные формы и выполняют разные функции. Одни клетки воюют с бактериями, вторые переносят питательные вещества, третьи защищают нас от воздействия внешней среды, из других состоят органы и ткани. При этом почти все клетки обновляются, чтобы организм человека рос, функционировал и восстанавливался после повреждений.

Обновление клеток регулируют факторы роста. Это белки, которые соединяются с рецепторами на мембране клетки и стимулируют процесс деления. Когда новая клетка отделяется от родительской, в ней запускается каскад реакций, и она получает специализацию – дифференцируется. После дифференцировки в клетке активны только те гены, которые определяют ее форму и предназначение. Можно сказать, что теперь у клетки есть персональная инструкция, что и как делать.

Все ткани обновляются с разной скоростью. Клетки центральной нервной системы и хрусталика глаза не делятся совсем, а клетки эпителия тонкого кишечника полностью меняются каждые 4–5 дней. Ткани, которые постоянно обновляются, содержат слой стволовых клеток. Эти клетки не имеют специализации, а могут только делиться и создавать либо свою копию без специализации, либо дифференцированную клетку той ткани, в которой они находятся.

Новые клетки заменяют поврежденные старые. Поврежденная клетка «понимает», что больше не принесет организму пользу, и запускает программу гибели – апоптоз: клетка совершает добровольный суицид и уступает место здоровой. 

oncos1.png

Как клетка становится злокачественной

Во время деления или из-за воздействия повреждающих ДНК соединений, в геноме клетки происходит примерно 10 тысяч ошибок в день. Но наш организм умеет с ними справляться. Специальные ферменты ремонтируют поломки или запускают программу апоптоза. Если изменение осталось без починки, в цепочке ДНК сохраняется мутация.

Мутация – это изменение в ДНК, которое передается другим клеткам. Мутации бывают наследственными и соматическими. Наследственные мутации случаются только в половых клетках и передаются следующему поколению. 

Гораздо чаще мутации происходят в остальных клетках. Соматические мутации случаются независимо друг от друга в разных клетках организма и не передаются по наследству. Некоторые факторы заметно увеличивают частоту соматических мутации. Сигаретный дым, ультрафиолет, радиационное излучение и ретровирусы – мощные мутагены, которые могут привести к мутациям в ДНК. 

Когда клетка с мутацией делится, дефективная ДНК удваивается и передается новой клетке. Если в ней происходит еще одна мутация, она добавляется к уже имеющейся. Таким образом соматические мутации накапливаются в разных клетках тела на протяжении всей жизни. Этим объясняется старение человека и образование злокачественных опухолей. Кстати, они тесно связаны между собой: с возрастом риск развития злокачественной опухоли увеличивается.

oncos2.png
Статистика МНИОИ им. П.А. Герцена.

Какие мутации приводят к раку

Представьте, что в одной клетке случилось несколько мутаций. Первая затронула гены, которые отвечают за деление, а вторая – нарушила механизм запуска апоптоза. Если эти две мутации встретятся, то мы получим клетку, которая постоянно делится и отказывается умирать.

Гены-супрессоры опухолевого роста и протоонкогены – это гены, которые регулируют деление, дифференцировку и апоптоз. Здоровая клетка использует эти гены, чтобы определить, чем ей стать, какие функции выполнять и когда умирать. Когда эти гены повреждены, у клетки нет доступа к инструкции, и она становится неуправляемой.

Сегодня известно около 40 протоонкогенов, и 14 из них связаны с высоким риском развития опухоли. Как пример, ERBB2 (HER-2) часто мутируют при раке молочной железы, KRAS – при раке поджелудочной железы и толстой кишки, BRAF – при меланоме. 

Самый известный ген опухолевой супрессии – BRCA1. Мутации этого гена повышают риск развития рака молочной железы и рака яичников. Другой известный ген-супрессор TP53: мутации в нем выявляют в половине случаев рака.

Как развивается злокачественная опухоль

Бессмертные клетки продолжают делится – и опухоль растет. Скопление клеток перерастает в дисплазию – нетипичное для ткани новообразование. Неинвазивная опухоль или рак in situ означает, что новообразование еще не проросло через тонкую границу между эпителиальной и соединительной тканью (базальную мембрану). Для этой стадии характерно равновесие, о котором мы подробнее расскажем позже. Нарушение базальной мембраны – первый признак злокачественного процесса.

oncos3.png
nccs.com

Злокачественная опухоль не может расти дальше, пока не получит доступ к питательным веществам. Поэтому клетки опухоли выделяют различные факторы роста, но самый важный из них – фактор роста эндотелия сосудов (VEGF). Он стимулирует образование сети капилляров, через которые клетки получают доступ к питательным веществам. Теперь опухоль может прорастать в окружающие ткани и разрушать их. 

В злокачественной клетке продолжают происходить повреждения ДНК, но они не восстанавливаются. Клетка тратит все ресурсы на бесконечное деление. Из-за постоянных мутаций в опухоли появляются клетки с самыми разными формами и свойствами.

oncos4.png

Организм пытается бороться с опухолью, и условия среды для злокачественных клеток постоянно меняются. Выживают и делятся дальше только те злокачественные клетки, которые могут противостоять переменам. Можно сказать, что среди клеток злокачественной опухоли происходит естественный отбор.

По мере деления в новообразовании появляются стволовые клетки опухоли. Они могут копировать сами себя и производить обычные клетки злокачественного новообразования. Опухолевые стволовые клетки трудно поддаются уничтожению во время лечения, что приводит к рецидивам.

Со временем в результате отбора появляется клетка способная открепиться от опухоли, найти подходящее место для вторичного очага, чтобы начать делиться в новой среде. Так формируется метастаз. 

Не все опухоли состоят из злокачественных клеток. Доброкачественные клетки отличаются тем, что частично или полностью сохраняют свою специализацию. Они медленно делятся, точно копируют ДНК и остаются похожими на клетки исходной ткани. В доброкачественной опухоли продолжает работать репарация ДНК, не происходит такого количества мутаций и естественного отбора, поэтому такая опухоль легко поддается хирургическому лечению. Но из-за дополнительных мутаций клетки доброкачественных образований могут превратиться в злокачественные. Например, из-за воздействия ультрафиолета родинки могут переродиться в меланому (злокачественное новообразование кожи).

Почему иммунитет не справляется со злокачественной опухолью

Еще одна особенность злокачественных опухолей – реакция на них иммунной системы. Различают три стадии ответа иммунной системы:

Устранение. Поврежденные клетки экспрессируют на своей поверхности опухолевые антигены, на которые реагируют главные стражи иммунной системы – макрофаги и лимфоциты. Они находят и уничтожают врага. На этой стадии опухоль не может прорасти в окружающие ткани, потому она называется неинвазивной или опухолью in situ (на месте).

Равновесие. Некоторые клетки начинают маскироваться – синтезировать меньшее количество антигенов. Иммунная система не может их найти и уничтожить, но распознает остальные злокачественные клетки. В стадии равновесия иммунитет не может справиться с опухолью полностью, но ограничивает ее рост. Это состояние может длиться годами и никак себя не проявлять.

Бессилие. Из-за генетической нестабильности в опухоли постоянно рождаются клетки с разными мутациями. Поэтому рано или поздно появляются клетки-иммуносупрессоры, которые отражают атаку клеток иммунной системы и подавляют иммунитет.

oncos5.png

Как появляется метастаз

Вторичный очаг роста злокачественной опухоли называется метастазом. Метастазирование – это сверхспособность злокачественной опухоли, сложный процесс, к которому опухоль долго готовится. 

Сначала злокачественные клетки выделяют специальные пузырьки – экзосомы. Они путешествуют по всему организму, находят подходящую для метастаза ткань и готовят ее к приходу раковых клеток. Так в нормальной ткани образуется привлекательная ниша, где злокачественные клетки могут осесть и начать делиться. Иногда раковые клетки напоминают самообучающийся исскусственный интеллект, но это не так.

oncos5-1.png

Также некоторые клетки способны выделять специальные сигнальные молекулы, которые перепрограммируют макрофаги. Часть из них перестает бороться и начинает воспринимать опухоль как поврежденную ткань. Такие макрофаги выделяют разные факторы роста, которые помогают клеткам опухоли делиться. В этой стадии иммунные клетки разделяются на два противоположных лагеря: одни продолжают разрушать опухоль, а другие помогают ей расти. Это переломный момент, после которого опухоль начинает увеличиваться и метастазировать.

Злокачественная клетка не может просто открепиться от опухоли и начать путешествовать по организму. Она должна уметь отсоединяться от других клеток, проникать в глубину окружающих тканей, выживать после попадания в кровеносные и лимфатические сосуды. Для этого злокачественные клетки выделяют специальные вещества, которые позволяют им двигаться, разрушать клетки других тканей и прятаться от иммунной системы.

Вместе с лимфой злокачественные клетки попадают в лимфатические узлы. Лимфоциты в них пытаются остановить и уничтожить врага, чтобы он не прошел дальше. Из-за воспалительного процесса, лимфоузлы увеличиваются, а большинство раковых клеток погибает. Выжившие клетки могут осесть в ткани лимфоузла и дать метастаз. Как правило, клетки злокачественной опухоли сначала поражают ближайшие лимфоузлы и только затем добираются до отдаленных. 

Злокачественные клетки продолжают искать подготовленную ткань по мере продвижения по организму. Большинство из них погибает в непривычной среде, поэтому поиски могут идти долго. Но рано или поздно появляется клетка способная выйти из кровеносного или лимфатического сосуда, прикрепиться к подготовленной ткани и начать делиться на новом месте. Так образуется вторичный очаг, или метастаз.

oncos6.png
Схематичное изображение клетки злокачественной опухоли, которая может дать метастаз (Researchgate.net).

У разных видов злокачественных опухолей есть любимые места для метастазирования. Например, рак молочной железы часто метастазирует в легкие, печень, кости и головной мозг. Название болезни всегда связано с первичной опухолью и не зависит от мест метастазирования.

Что значит четвертая стадия рака и почему она самая опасная

Для диагностики крайне важно оценить тип, степень распространенности, дифференцировки и скорость роста злокачественной опухоли. Для этого существует международная классификация TNM.

T – tumor (опухоль). Рядом с буквой Т может стоять число от 0 до 4, которое характеризует распространенность первичной опухоли. T0 – опухоль нельзя определить. Чем выше число, тем больше размер опухоли и вероятность прорастания в окружающие ткани. Tis – обозначение для неинвазивной опухоли.

N – nodes (узлы). От 0 до 3. Говорит об отсутствии, наличии или степени распространенности метастазов в региональных лимфатических узлах. Если метастаз появился в отдаленном лимфоузле, он относится к критерию M.

M – metastases (метастазы). Отдаленные метастазы либо есть – M1, либо их нет – M0.

Если какой-то из компонентов системы нельзя измерить, то рядом с буквой ставится символ X.

oncos7.png
Epomedicine.com

Классификация TNM позволяет определить стадию опухолевого процесса.

Первая стадия – небольшая опухоль в месте возникновения. Вторая стадия – увеличенная опухоль, которая проросла в окружающие ткани и возможно метастазировала в ближайшие лимфатические узлы. Третья стадия – довольно большая опухоль, которая метастазировала в ближайшие лимфатические узлы. Четвертая стадия – опухоль с метастазами в других органах и тканях.

Как правило, невозможно полностью вылечить опухоль на четвертой стадии: лекарственная терапия позволяет только замедлить течение болезни. Таким больным оказывают паллиативную помощь, ее задача – повысить качество жизни пациента.

Как бороться с раком

Злокачественная опухоль кажется монстром, который использует все силы и функции организма себе во благо. Но не стоит забывать, что появление этого монстра можно предотвратить, если знать о своих рисках и мерах профилактики. 

oncos8.png

Кроме профилактики, важно проходить регулярные обследования, чтобы диагностировать злокачественное новообразование на ранней стадии. Пока опухоль не успела распространиться в другие ткани и органы, она поддается лечению. 

В следующей статье Атлас подробно расскажет, как снизить риски развития злокачественных новообразований, а также даст инструкцию, когда и какие обследования проходить, чтобы обезопасить себя.

А пока предлагаем пройти тест от Фонда профилактики рака. По его результатам можно примерно оценить риски развития злокачественных опухолей.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru 15.06.2017


Читать статьи по темам:

рак онкогены метастазы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Ранний прогноз рецидива рака молочной железы

Исследование крови методом ПЦР позволяет обнаружить раковые клетки в среднем за 7,9 месяцев до появления видимых признаков рецидива рака груди у женщин.

читать

Найдены гены, играющие роль в метастазировании рака груди

Нью-йоркские исследователи выявили три гена, которые специфически регулируют распространение метастазов рака груди в мозг. Полученные данные важны для понимания механизмов процесса распространения метастазов и разработки возможных подходов к лечению рака, в особенности методов генной терапии.

читать

Лимфоциты против рака

Группа врачей из Национального института рака сообщила, что примененный ими новый метод лечения смог избавить от рака толстой кишки первую пациентку.

читать

Как ингибировать онкогены

Исследователи университета Иллинойса в Чикаго идентифицировали новый механизм блокирования действия мутаций, встречающихся почти в 30% раковых клеток.

читать

Операция для профилактики

Самая распространенная из профилактических операций в онкологии – превентивная мастэктомия. Кроме того, нередки случаи удаления щитовидной железы, толстой кишки.

читать

Голый землекоп и рак: кто кого?

Манипуляции с генами подвели биологов к открытию механизма клеточного старения землекопов и к возможности преодоления главной проблемы клеточной терапии человека.

читать