Чем раковые клетки отличаются от нормальных клеток?

Раковые клетки поначалу ничем не отличаются от всех остальных клеток вашего организма. Что же идет не так? Что делает их теми вредоносными, разрушительными клетками, которые мы так усердно пытаемся уничтожить?

Рассел Дженкинс, доктор медицины, доктор философии, специалист по раку кожи в Институте рака Mass General Brigham, объясняет, чем раковые клетки отличаются от здоровых. доктор Дженкинс в основном лечит пациентов с меланомой, самой тяжелой формой рака кожи.

Что такое раковая клетка?

Все клетки нашего организма содержат генетическую информацию, называемую ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Ошибка в ДНК может привести к тому, что клетка начнет расти и размножаться слишком активно.

«Рост клеток похож на вождение автомобиля. В норме существуют тормоза и педали газа, которые позволяют нашим клеткам расти контролируемым образом», — говорит доктор Дженкинс. «Но в раковой клетке на педаль газа положен шлакоблок, и машина просто едет, едет и едет».

Чем раковые клетки отличаются от здоровых

Исследователи полагают, что все начинается с тех самых ошибок в ДНК, также известных как мутации. Раковая клетка может иметь всего одну или две мутации, или же в ней могут быть множественные изменения, которые отличают ее от нормальных клеток. Более запущенные раки развиваются, когда происходит множество мутаций.

«ДНК задает основу, но мы также понимаем, что существуют все эти другие уровни и подуровни регуляции», — говорит доктор Дженкинс. Аномалии могут возникать в разных частях клетки, например, в том, какие гены включаются и выключаются или какие белки производятся.

На уровне ДНК аномалии делятся на две категории:

• Драйверные мутации: Изменения, которые заставляют раковую клетку формироваться и бесконтрольно расти
• Пассажирские мутации: Изменения, которые происходят со временем, когда клетка уже стала аномальной

Драйверные мутации

«Мы считаем, что драйверные мутации происходят немного раньше в этом процессе, и именно они являются важными», — говорит доктор Дженкинс. Он описывает два основных типа драйверных мутаций:

1. Онкогены: Эти гены мутируют из протоонкогенов, которые помогают клеткам правильно расти и делиться. Когда развивается онкоген, он включает сигналы, заставляющие раковые клетки постоянно размножаться.
2. Гены-супрессоры опухолей: Эти гены сдерживают рост клеток, давая им команду расти медленнее и вызывая гибель клеток при необходимости. Они даже исправляют ошибки в ДНК, помогая предотвратить рак. Но мутации мешают им выполнять свою работу.

Некоторые раковые клетки возникают из-за изменений в онкогенах, в то время как другие появляются из-за проблем с генами-супрессорами опухолей. Если происходят обе эти мутации, они часто приводят к быстрорастущим видам рака.

Постоянно развивающаяся структура

Организм обычно избавляется от раковых клеток, прежде чем они успевают создать проблему. «Только когда рак проходит через аварийный люк, он начинает бесконтрольно расти», — отмечает доктор Дженкинс. «Когда это происходит, мы считаем, что у него появляется способность, или, по крайней мере, возможность, получить дополнительные изменения, которые со временем дают ему преимущество в росте».

Эти изменения можно рассматривать как своего рода эволюцию. Раковые клетки продолжают развивать новые способности, которые помогают им адаптироваться и выживать.

«Достаточно небольшой части [раковых клеток], обладающей способностью выживать, чтобы затем создать массу проблем в будущем», — говорит доктор Дженкинс.

Замаскированный враг

Раковые клетки, которым удается выжить, особенно трудно устранить. Несмотря на то что по мере прогрессирования рак становится все более агрессивным и аномальным, он все равно ускользает от обнаружения. Им удается пройти контрольные точки иммунной системы, маскируясь под нормальные клетки.

«Раковые клетки вызывают всевозможные разрушения, но генетически они связаны с нормальными клетками», — говорит доктор Дженкинс. «Они находят способы выставить вокруг себя силовое поле или поместить на свою поверхность маркер, который сигнализирует иммунной системе: «Эй, я такой же, как ты — не нападай на меня»».

Разрушительная природа раковых клеток

Все эти характеристики позволяют раковым клеткам действовать иначе, чем нормальные клетки. В то время как нормальные клетки следуют строгому набору правил для поддержания организма, раковые клетки заботятся только о себе.

Они занимают место, надавливая на кровеносные сосуды, нервы и органы. Их рост вызывает боль и повреждения, мешая организму нормально функционировать.

Опухоль (скопление раковых клеток) рядом с глазом, например, может вырасти и ухудшить зрение. Опухоль в толстой кишке может перекрыть просвет и нарушить пищеварение. Раковые клетки в крови обосновываются в костном мозге и препятствуют выработке здоровых клеток крови.

Солидные опухоли и метастатический рак

Некоторые виды рака, такие как плоскоклеточный или базальноклеточный рак кожи, обычно растут только в одной области. Несмотря на то, что они не распространяются, они наносят большой ущерб.

«Рак сначала разрушает свое собственное окружение, затем свой район, а потом и свою область, создавая проблемы на более локальном или региональном уровне», — говорит доктор Дженкинс.

Другие виды рака покидают свое первоначальное место и распространяются, поражая новые части тела. Этот тип рака называется метастатическим раком.

Как распространяются раковые клетки?

Представьте себе скопление раковых клеток: этот шар продолжает увеличиваться по мере того, как клетки растут и делятся. Новые клетки продолжают развиваться, приобретая всё больше аномальных изменений и белков. В конце концов, некоторые клетки обретают достаточную силу, чтобы оторваться и отделиться от этого шара.

Эти раковые клетки могут попасть в кровоток, который действует как система автомагистралей организма. Они перемещаются в другие органы или проникают в близлежащие лимфатические узлы, — доктор Дженкинс сравнивает их с автобусными остановками вдоль автомагистрали. Дженкинс сравнивает с автобусными остановками вдоль автомагистрали. Лишь малая часть клеток выживает в этом путешествии, но они успешно приживаются в новой среде.

«Похоже, что они попадают в некоторые области просто из-за невезения», — говорит доктор Дженкинс. «Но помимо этого, некоторые виды рака, по-видимому, действительно знают, куда направляются: они либо научились попадать в определенное место, либо, по какой-то причине, являются подходящим семенем для конкретной почвы. Они либо научились попадать в определенное место, либо, по какой-то причине, являются подходящим семенем для конкретной почвы».

Он приводит в пример рак, который начинается в толстой кишке. «Магистрали анатомически определены, поэтому он будет следовать за кровоснабжением и направится в печень».

У всех ли есть раковые клетки?

В клетках постоянно возникают мутации, но иммунная система и системы репарации ДНК работают над тем, чтобы держать отклонения под контролем. Однако некоторые раковые клетки обходят эти защитные механизмы и начинают сеять хаос. Произойдет ли это, зависит от многих факторов риска — того, что повышает вероятность развития рака у человека.

«Мы считаем, что многие виды рака связаны с факторами окружающей среды», — объясняет доктор Дженкинс. Он сказал: «Но существует множество точек пересечения между тем, что происходит вокруг нас, и тем, с чем мы рождаемся».