01 апреля 2022
Женщины реже болеют раком: глава из книги «Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни»
Откуда берется рак, кто находится в зоне риска и как он влияет на генетику? Об этом рассказывает заслуженный популяризатор науки и генетик Кэт Арни. В апреле в издательстве «Альпина нон-фикшн» выходит ее новая книга «Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни». Публикуем оттуда одну из глав о том, как половая принадлежность и самоидентификация влияют на возникновение раковых клеток.
01 апреля 2022
2 мин

Кристин Суонсон, получив математическое образование, работает в клинике Мэйо в Финиксе, штат Аризона. Она довольно необычный профессор нейрохирургии; математические уравнения используются ею с той же виртуозностью и точностью, с какой ее коллеги-хирурги владеют своими скальпелями. За последние пятнадцать лет она создала базу данных, охватывающую почти 3000 пациентов с опухолями головного мозга. Ради построения математических моделей, которые позволят предсказывать дальнейшее развитие их рака и намечать наилучшие варианты терапии, с результатов МРТ-сканирования пациентов «соскабливался» буквально каждый пиксель.

Просматривая полученную информацию, Суонсон заметила нечто странное: у пациентов-мужчин, как правило, опухоли продолжали расти даже после химио- и лучевой терапии, в то время как у пациенток-женщин рост опухолей в ответ на лечение замедлялся. Хотя это наблюдение касалось не 100% случаев, разница между полами была достаточно очевидной. Суонсон была заинтригована и начала искать объяснения.

Раковым заболеваниям, поражающим мужчин и женщин, присущи некоторые фундаментальные биологические различия. Прежде всего очевидно, что на шансы заболеть определенными видами рака влияют анатомические особенности. Если, скажем, у вас есть шейка матки, то вы можете заболеть раком этого органа; если же ее нет, то и соответствующего заболевания не будет. То же самое касается яичников, матки, яичек и предстательной железы. Наблюдаются также расхождения в том, с какой частотой рак поражает представителей обоих полов: для мужчин вероятность получить онкологическое заболевание в целом выше. Но, хотя отчасти это связано с образом жизни и привычками (к примеру, мужчины чаще курят и выпивают), сказанного недостаточно, чтобы объяснить подмеченные различия.

Одной из причин могут быть гормоны, уровень которых различается между полами и колеблется на протяжении жизни. Другим объяснением служат сами половые хромосомы. С генетической точки зрения люди с двумя X-хромосомами — женщины, а люди с хромосомами X и Y — мужчины. Y-хромосома имеет в десять раз меньше генов, чем X-хромосома, она в три раза меньше по размеру и обладает обыкновением случайно пропадать при клеточном делении. Известно, что это происходит в клетках крови пожилых мужчин, особенно курящих, и, по-видимому, обусловливает более высокий риск развития у них различных видов рака.

Статистика показывает, что у мужчин, в отличие от женщин, больше шансов столкнуться с максимально агрессивным типом опухоли мозга, называющейся глиобластомой, в то время как женщины, как правило, переживают ту же болезнь дольше, а на терапию откликаются лучше. Дело в генетике? В гормонах? Или в чем-то еще? Желая решить эту загадку, Суонсон объединилась с детским нейробиологом Джошуа Рубиноми его командой из Медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури. Вместе они внимательно изучили данные тысяч пациентов, а также клетки опухоли головного мозга, растущие в лаборатории и пересаженные мышам. Как это ни удивительно, но они действительно обнаружили специфические закономерности в генной активности и реакции на лечение в клетках мозговых опухолей мужчин и женщин. Причем объяснить это явление влиянием мужских или женских гормонов не удалось, что позволило сделать предположение о том, что фундаментальное различие кроется в генетическом программировании раковых клеток в зависимости от их пола.

Суонсон подозревает, что ответ надо искать в эволюционной истории болезни. Возможно, предполагает она, раковые клетки разных полов выбирают различные стратегии выживания в стрессовых условиях, диктуемых лечением. В качестве примера она указывает на разницу в ответных реакциях зародышей мужского и женского пола на нехватку питательных веществ в утробе матери.

В типовых случаях голода, как, например, в Африке к югу от Сахары или в некоторых частях Европы во Вторую мировую войну, рождается нормальное количество младенцев женского пола, но все они необычайно малы. Однако для мужчин все наоборот: мальчиков рождается меньше, но их тела имеют стандартные размеры.

В плане эволюционного программирования это выглядит вполне логично: если для оплодотворения большего числа более мелких самок требуется всего несколько рослых самцов, то в тяжелые времена эффективнее распределять биологические ресурсы именно таким образом. При раке эквивалентом голода может быть стресс — в частности, лучевая терапия, химиотерапия или нарушение кровотока, часто встречающееся в опухолях. Поэтому, согласно данным Суонсони Рубина, тот факт, что мужские раковые клетки быстро становятся большими и сильными, в отличие от неспешных и менее агрессивных женских клеток, воспроизводит ту же эволюционную стратегию, только на клеточном уровне.

Идея о том, что раковые клетки реализуют глубинную эволюционную программу в зависимости от пола носителя, остается захватывающей, несмотря на всю свою противоречивость. Это открытие имеет большое значение для персонализированных подходов к лечению опухолей головного мозга: онкологам при выборе терапии надо учитывать не только наличие определенных драйверных мутаций, но и генетические факторы пола. Кроме того, интересно задаться вопросом, проявляется ли такая же закономерность в других типах опухолей, особенно с учетом того, что большинство противораковых препаратов тестируются на мужских линиях раковых клеток и на самцах животных.

Есть еще один вопрос, поднятый этими открытиями: а что же, интересно, происходит с опухолями мозга у трансгендеров или интерсексуалов, особенно у тех, кто проходит гормональную терапию? Наследуют ли их раковые клетки базовую генетическую программу, закодированную в половых хромосомах, или в подобных ситуациях в игру включаются другие биологические и гормональные факторы? Таких случаев крайне мало, но Суонсон сейчас всячески старается привлекать в ряды своих пациентов гендерных нонконформистов и трансгендеров: ей важно посмотреть, как ведут себя опухоли их головного мозга и следуют ли они линии, типичной для того или иного пола.

Обсуждаемое здесь открытие акцентирует тот факт, что невозможно отделить поведение опухолевых клеток от генетического пола человека, у которого они появились. Иначе говоря, важно помнить, что рак по-прежнему остается составляющей человеческого тела. Бытует распространенное заблуждение, согласно которому опухоли представляют собой нечто «иное» и «чужеродное», растущее внутри нас, а вовсе не продукт наших собственных тканей. Но, вопреки подобным утверждениям, раковые клетки — это тоже клетки, несмотря на все их причуды и странности, и они будут вести себя так, как положено клеткам. В случае же опухолей головного мозга это типичное поведение включает в себя и непосредственное подключение к соседним нейронам.

В конце 2019 года были опубликованы три интригующие статьи, в которых демонстрировалось, что клетки рака мозга способны образовывать функциональные соединения (синапсы) со здоровыми нервными клетками, перехватывая нормальные сигналы выживания, чтобы способствовать собственному росту и распространению.

Клетки рака молочной железы, проникшие в мозг, тоже, по всей видимости, подключаются к этим структурам (по крайней мере у мышей). Больные раком, пережившие химиотерапию, часто говорят о «химиомозге» — туманной забывчивости, которая зачастую оказывается побочным эффектом лечения. Если эти нежелательные раковые связи влияют на нормальные функции мозга, то нельзя исключать того, что имеет место и такая вещь, как «онкомозг». Пока все это очень спекулятивно, но мысль об этом определенно занимает одно из первых мест в Списке действительно странных вещей, которые я обнаружила, когда писала эту книгу.

Комментарии
Вам будет интересно