Вероятность рака зависит от активности стволовых клеток

Почему рак лёгких случается у людей намного чаще, чем рак мозга? Дело тут не только в курении или плохой экологии, но и в том, с какой частотой делятся клетки в разных тканях организма.

Известно, что разные виды рака имеют разную вероятность: опухоль лёгких по статистике в 11 раз опережает опухоли мозга. Обычно такую разницу объясняют влиянием образа жизни, экологии или же плохой наследственностью. То есть рак лёгких может чаще возникать из-за курения или, например, из-за того, что связанные с ним генетические аномалии лучше закрепляются в поколениях, чем в случае рака мозга. Однако ни экология с плохими привычками, ни нехорошая наследственность не объясняют до конца, почему в разных тканях злокачественные опухоли случаются с разной вероятностью.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса (США) пришли к выводу, что третий и, по-видимому, главный фактор, определяющий вероятность рака – это число делений стволовых клеток. Ткани организма постоянно обновляются благодаря резерву собственных стволовых клеток: у крови они одни, у кишечного эпителия – другие, у кожи – третьи и т. д. Скорость деления у них отличается, отличается и число делений, которые стволовая клетка претерпевает за свою жизнь. И, как пишут в Science Кристиан Томасетти (Cristian Tomasetti) и Берт Вогельштейн (Bert Vogelstein), 65% отличий между разными тканями относительно вероятности рака связаны как раз с тем, что в одних тканях стволовые клетки делятся энергичнее, чем в других.

Чем больше клеточных делений накопилось в популяции стволовых клеток, тем больше вероятность злокачественного перерождения ткани – это правило работает даже для опухолей со 100 000-кратной разницей в вероятности. Так, самые редкие опухоли возникают в костях головы, таза и предплечья – и действительно, стволовые клетки здесь самые неактивные. Чаще всего они делятся в базальном слое эпителия (за счёт базального слоя происходит обновление кожи), а также в толстой и прямой кишке – и опухоли в них относятся к одним из самых распространённых.

Большинство обычных, дифференцированных клеток, составляющие основную массу ткани или органа, живут не слишком долго (в виде исключения можно вспомнить, к примеру, нейроны). Поэтому, даже если они накопят много потенциально онкогенных мутаций, болезнь не начнётся: клетка погибнет раньше, чем успеет спровоцировать рак. Стволовые клетки, напротив, живут долго, много раз делятся и могут дать начало опухоли. Чем больше клетка делится, тем больше вероятность того, что некогда попавшая в неё онкогенная мутация сработает: в ней и в её потомках-клонах. (Очевидно, в случае опухолей мозга следует говорить не о делении стволовых клеток, которых в нём слишком мало, а о делении служебных глиальных клеток.)

Разумеется, это не отменяет ни плохой экологии, ни нездорового образа жизни. Число клеточных делений – что-то вроде усилителя неблагоприятных факторов, и в одних тканях такой «усилитель» работает слабо, а в других – на полную мощность. То есть если у нас две опухоли сильно отличаются по частоте, то, как было сказано выше, на 65% отличия могут быть обусловлены разницей в активности стволовых клеток, а все остальные проценты вполне можно отнести на счёт внешних факторов (ну или на счёт наследственности).

С практической точки зрения новые данные должны помочь в диагностике и профилактике онкологических болезней. Стоит, однако, отметить, что, анализируя статистику опухолей и темпы деления клеток в 31 ткани, авторы работы не учитывали рак молочной железы и рак предстательной железы. Проблема в том, что до сих пор нет достоверных сведений об активности стволовых клеток в молочной и предстательной железах. Впрочем, именно этой проблемой исследователи собираются заняться в ближайшее время – ведь опухоли груди и простаты относятся, к сожалению, к одним из самых распространённых.