Злокачественные мутации появляются смолоду
Некоторые онкологические болезни крови начинаются с мутаций, появившихся ещё в детском возрасте.
Рак считается возрастной болезнью. Есть онкологические заболевания, возникающие преимущественно у детей и очень молодых людей, однако в целом, если брать всю «онкологию», её риск возрастет в пожилом возрасте. В то же время мы знаем, что клетки становятся злокачественными из-за мутаций. И эти мутации могут появляться задолго до клинического начала болезни.
Сотрудники Гарвардского университета, Центральной больницы Массачусетса и других научных центров проанализировали мутации у двух больных с достаточно редкими онкозаболеваниями крови из группы миелопролиферативных неоплазий. Как и все раки крови, эти неоплазии возникают из-за мутантных испорченных стволовых клеток в костном мозге, и большая часть неоплазий начинается с мутаций в гене JAK2. (На всякий случай уточним, что специалисты используют слово «рак» только в отношении твёрдых, оформленных опухолей, да и то не для всех; но мы для простоты будем говорить «рак крови», имея в виду онкологическое заболевание.) Ген JAK2 колирует белок, играющий большую роль в передаче молекулярных сигналов, так что миелопролиферативные неоплазии в этом смысле похожи на другие раки, так как все они возникают из-за аномалий во внутриклеточных и межклеточных сигнальных путях.
Но кроме главной мутации в гене JAK2, в раковых клетках накапливаются и другие мутации. Когда клетка делится, она делает копию своей ДНК, и копировальные машины неизбежно совершают ошибки. Клетка старается исправить эти ошибки, но какие-то из них всё равно остаются и передаются дочерним клеткам. Кроме того, в ДНК могут появляться мутации и по другим причинам – скажем, из-за воздействия каких-то веществ-канцерогенов. Такие мутации клетка опять же старается исправить, и опять же не всегда это получается.
Теперь представим, как из одной клетки появились две: их ДНК будут очень похожи, почти идентичны одна другой, разве что у одной клетки будут одна-две новых мутаций. Но клетки-потомки дальше поделятся сами, и их потомки тоже поделятся, и так далее, и так далее. Самые отдалённые потомки двух первых клеток будут нести в себе уже собственные наборы мутаций, делающие их не похожими друг на друга. Однако у них сохранятся также и те мутации, которые указывают на их общее происхождение.
Всё это касается не только раковых клеток, но и обычных. И если мы возьмём группу клеток и сравним их ДНК, то по накопленным мутациям сможем построить что-то вроде генеалогического древа. И, что самое главное, мы сможем определить, какие мутации у поздних потомков новые, а какие старые, и когда именно они возникли. Зная скорость, с какой делятся клетки, и зная частоту, с которой та или иная мутация встречается в группе клеток, можно определить возраст человека, когда она впервые у него возникла.
Именно это проделали исследователи, сравнив индивидуальные геномы множества здоровых стволовых клеток и злокачественных. У одного пациента рак крови диагностировали в 63 года, но мутация в гене JAK2 возникла у него в 19 лет. У другого пациента рак диагностировали в 34 года, мутация же появилась, когда ему было 9. В Cell Stem Cell авторы работы пишут, что мутация в JAK2 даёт сильное преимущество мутантным клеткам, которые постепенно вытесняют в костном мозге здоровые стволовые клетки. То есть в случае некоторых миелопролиферативных неоплазий можно с большой долей уверенности сказать, что они возникают в очень раннем возрасте и дальше непрерывно развиваются в течение десятилетий.
Это не значит, что вообще все онкозаболевания начинаются смолоду – всё-таки у них очень много разновидностей, и в огромной массе злокачественных мутаций разбираться стали только в последнее время. С другой стороны, сейчас появляется всё больше свидетельств в пользу того, что рак действительно может зреть исподволь очень долго. Так, год назад мы писали, что мутации, которые могут привести к злокачественной опухоли матки, могут появиться у женщины в первые десятилетия жизни.
Конечно, далеко не всякой клетке со злокачественной мутацией удаётся выжить; у кого-то такие мутации появляются и исчезают без следа, и никакой опухоли не случается. Смысл полученных результатов не в том, чтобы с детства готовиться к раку, а в том, что среди доступных и дешёвых медицинских тестов наряду с каким-нибудь общим анализом крови должен быть и анализ на злокачественные мутации. Если человеку не повезло и они у него действительно есть, он может заранее принять меры, чтобы болезнь не развернулась в полную силу.
