Теория эволюции и новые методы лечения рака: исследование

Длительное параллельное существование двух типов клеточных систем – нормальных и злокачественных, должно было сопровождаться их коэволюцией, основные закономерности и механизмы которой остаются не известными до сих пор.

Авторы работы считают, что к изучению этой проблемы применимы те же положения экологии, касающиеся конкуренции, отношений «хищник-жертва», «паразит-хозяин», мутуализма и проч., которые действуют на более высоком уровне целостных организмов и экосистем. Мутантные клетки конкурируют друг с другом за ресурсы, клетки иммунной системы подобно хищникам охотятся на чужеродные клетки, которые в свою очередь вырабатывают меры защиты от них, раковые клетки вырабатывают химические сигналы, способствующие росту тканей хозяев и т. д.

Первый соавтор обзора Карло С. Мэли (Carlo C. Maley) указывает, что популяции раковых клеток постоянно эволюционируют под воздействием отбора, а мутации этих клеток, способствующие их выживанию и размножению, делают их все более и более злокачественными, сообщает Sciencedaily. Отбор также делает эти клетки более устойчивыми к терапии: при применении химиотерапевтических средств выживают наиболее устойчивые мутантные клетки, которые, в конечном счете, делают данный противораковый препарат неэффективным.

Эта ситуация напоминает процесс отбора и эволюции, наблюдающийся у вредителей сельского или лесного хозяйства при их хронической обработке пестицидами: здесь тоже выживают наиболее устойчивые особи, дающие начало более устойчивым популяциям вредителей. По мнению авторов обзора, причина, по которой человек до сих пор не может победить рак, заключается именно в том, что применяемые терапевтические методы способствуют повышению выживаемости клеток злокачественных новообразований.

По мнению ученых, чтобы имел место естественный отбор, необходимо наличие трех условий: вариабельность клеток в популяции, наследуемый характер этой вариабельности и необходимость того, чтобы вариабельность могла способствовать большей устойчивости и репродуктивному потенциалу этих клеток.

Все эти три условия присутствуют в изменчивых, наследуемых в череде поколений все более устойчивых и не подчиняющихся нормальным управляющим сигналам организма (включая сигнал к саморазрушению в результате апоптоза), раковых клетках. Рассмотрение проблем онкологии с этой точки зрения указывает направление для разработки новой стратегии борьбы с раковыми заболеваниями.

Очевидно, что эффективная система лечения онкологических заболеваний должна включать поиск путей влияния на эволюцию раковых клеток. Один из таких путей, предлагаемый учеными, кажется парадоксальным: необходимо разработать препараты, стимулирующие рост доброкачественного компонента раковых опухолей, что позволит им выйти победителями в конкурентной борьбе со злокачественным компонентом и приведет к меньшей общей агрессивности новообразований.

Другой подход – направленная эволюция (т. е. селекция) в сторону повышения выживаемости клеток, генотип которых обеспечивает их большую чувствительность к химиотерапии. И в этом случае такие клетки будут успешно конкурировать с устойчивыми, подавляя их рост и увеличивая эффективность противораковых препаратов.