Первый шаг к поиску лекарства - это понимание того, с чем мы столкнулись
Вы состоите из примерно 37, 2 триллионов клеток, каждая из которых содержит полную копию вашей ДНК, которая состоит из 23 пар хромосом и 21 000 генов, написанных в комбинации из четырех химических «букв»: A, C, G и T. Полная последовательность ДНК человека содержит около 3 миллиардов букв, а гены сгруппированы в трехбуквенные «слова», называемые кодонами. Каждое слово соответствует молекулярному строительному блоку, называемому аминокислотой, и, когда гены читаются по порядку, слова в гене обеспечивают рецепт для создания белка. Белки имеют решающее значение для всего, что делает клетка, от выработки энергии до принятия решения о том, когда делиться, до общения со своими соседями. Но в раковых клетках жизненно важные гены содержат ошибки, изменяя их белки и изменяя их поведение. Требуется много генетических ошибок, чтобы превратить здоровую клетку в раковую, и они имеют тенденцию расти со временем.
Несколько человек наследуют генетические недостатки от своих родителей, но большинство происходит по мере того, как мы становимся старше. Например, солнечный свет, алкоголь, радиация и курение могут нанести вред нашему генетическому коду. Но даже люди с самым здоровым образом жизни накапливают генетические недостатки. Клетки делятся для роста и восстановления, копируя себя, чтобы заменить старые клетки или залечить раны. Чтобы сделать это, клетка должна сначала продублировать все 3 миллиарда букв своей ДНК, и сделать это без единой ошибки - практически невозможная задача. Скопированный код сканируется на наличие ошибок, и ошибки обычно исправляются до разделения ячейки, но иногда ошибки проскальзывают и со временем они начинают накапливаться. Подобно тому, как изменение букв в книге сделало бы слова нечитаемыми, изменение букв в генетическом коде затрудняет понимание клеткой ее генов. Если буквы изменяются, удаляются, добавляются или перемещаются, это может полностью изменить значение генетических слов, что, в свою очередь, изменит белки, которые производит клетка. Встроенные механизмы безопасности обычно говорят клетке о самоуничтожении, если у нее слишком много генетических ошибок, что позволяет новой здоровой клетке занять ее место. Но иногда поврежденные клетки проскальзывают через сеть, не в состоянии восстановить себя и сопротивляясь сигналам смерти. Раковые клетки, как правило, имеют ошибки в генах, известных как «онкогены» или «гены-супрессоры опухолей».
Онкогены, как правило, ответственны за то, что говорят здоровым клеткам делиться, способствуя росту и заживлению ран, но мутации при раке могут вызвать их постоянное включение. Гены-супрессоры опухолей, с другой стороны, сообщают клеткам о прекращении деления после завершения роста или восстановления, и ошибки в этих генах могут привести к их выключению. В результате поврежденные клетки делятся и делятся и делятся, накапливаясь друг на друге, образуя опухоль. Когда их системы безопасности отключены, и им нечего сказать, чтобы остановить, раковые клетки сохраняют ошибки в своем генетическом коде, и это приводит к дарвиновской эволюции с быстрой скоростью. Точно так же, как если у дикого животного есть полезный генетический признак, он будет с большей вероятностью размножаться, а если раковая клетка имеет полезный признак, у него будет больше шансов выжить. Раковые клетки забывают, что они должны делать, и приобретают новые способности, развивая черты, которые позволяют им прятаться от иммунной системы, выживать при меньшем количестве кислорода и даже избегать химиотерапии. Но, что наиболее опасно, они приобретают способность перемещаться по телу, распространяться в отдаленные места через кровь или лимфатическую систему и вызывать новые опухоли в других местах. Но чем больше мы понимаем, как работает рак, тем лучше мы становимся при его лечении.
Отличительные признаки рака
Ученые Дуглас Ханахан и Роберт Вайнберг определили десять отличительных признаков раковых клеток
1. Они меняют свой метаболизм
Раковые клетки перепрограммируют свой метаболизм, чтобы продолжать делиться в условиях, которые обычно убивают другие клетки.
2. Они мутируют
Раковые клетки накапливают все больше и больше мутаций, поскольку они продолжают делиться.
3. Они распространяются
Раковые клетки могут распространяться по всему телу, создавая больше опухолей в других местах.
4. Они бессмертны
Нормальные клетки перестают делиться, когда стареют, но раковые клетки продолжают размножаться бесконечно.
5. Они избегают белых кровяных клеток
Раковые клетки скрываются от иммунной системы, предотвращая их естественную защиту организма.
6. Они противостоят смерти
Здоровые клетки самоуничтожаются, когда они повреждены, но раковые клетки отключают этот защитный выключатель.
7. Они создали топливопроводы
По мере роста опухолей они получают больше кислорода и питательных веществ, стимулируя формирование новых кровеносных сосудов.
8. Они создают воспаление
Раковые клетки угоняют иммунные клетки, используя воспаление, которое обычно помогает бороться с инфекцией в своих интересах.
9. Они продолжают расти
Клетки обычно ждут сигнала о делении, но раковые клетки вырабатывают свои собственные сигналы роста.
10. Они не останавливаются, когда говорят
Раковые клетки игнорируют сигналы, говорящие им прекратить деление.
Эта статья была первоначально опубликована в выпуске 103 «Как это работает», написанной Лорой Мирс
Чтобы узнать больше о научных и технических статьях, приобретите последнюю версию « Как это работает» во всех хороших магазинах или на нашем веб-сайте. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала «Как это работает», подпишитесь «> подпишитесь сегодня !