Афина Актипис – Клетка-предатель. Откуда взялся рак и почему его так трудно вылечить (страница 6)
Другие различия в скорости размножения клеток связаны с мутациями в последовательностях ДНК, отвечающих за то, когда клетка «решает», что ей пора делиться. При наличии мутаций, которые позволяют клеткам активнее делиться, их доля в клеточной популяции возрастает с каждым поколением. Ветви клеточного эволюционного дерева, соответствующие более «плодовитым» клеткам, выглядят особенно разветвленными, так как оставляют после себя огромное количество потомков, которые, в свою очередь, сами оставляют еще больше (см. рисунок 2.1). Выживание также является важным фактором репродуктивных различий. Клетки, обладающие чертами, которые увеличивают вероятность их выживания, оставляют после себя больше потомков, чем клетки, которые вероятнее всего погибнут.
Таким образом, при соблюдении необходимых условий естественного отбора могут появляться различные адаптации (другими словами, черты или характеристики, помогающие индивидам выживать или размножаться). Особенно ценными адаптациями для человека являются те, что помогают ему оставаться невредимым, добывать пищу и находить партнеров. В мире же раковых клеток важны те, что связаны с высоким уровнем потребления ресурсов, защитой от атак иммунной системы, а также быстрым размножением в организме. Часть этих адаптаций на клеточном уровне работает против наших адаптаций на уровне всего организма – например, когда раковые клетки выживают и распространяются, их победа может напрямую конфликтовать с выживаемостью самого организма.
Вернемся к вопросу, с которого мы начали главу: можно ли сказать, что у рака вообще есть какая-то функция? Как мы видели, единственная реальная функция раковых клеток – это эгоистичное самовоспроизведение и выживание в организме-носителе, для которого рак не приносит совершенно никакой пользы.
Единственное назначение организма, связанное с раком, – это его подавление. Все наши адаптации, касающиеся рака, связаны с тем, чтобы держать его под контролем, не позволяя навредить нашей эволюционной приспособленности.
С точки зрения рака
Давайте теперь рассмотрим мир рака с точки зрения его самого. В конце концов, попытка взглянуть на ситуацию глазами врага – одна из самых древних и эффективных военных стратегий. В «Искусстве войны», классическом труде по военной стратегии, Сунь-цзы предостерегает от того, чтобы вступать в бой, не зная своего врага. На самом деле если изучить нашего врага, то запросто могут обнаружиться возможности для мирного сосуществования. Поняв обе стороны конфликта, мы можем спасти себя от затяжной битвы, из которой попросту невозможно выйти победителем.
В предыдущей главе я утверждала, что аналогия с войной в лечении рака чревата проблемами: она заставляет нас мыслить в направлении полного уничтожения противника, что зачастую в случае рака невозможно, поскольку у популяций раковых клеток в результате их эволюции вырабатывается устойчивость к применяемым нами методам лечения.
Идея о том, что полное уничтожение является единственным способом одержать победу – это просто плохая стратегия. Гораздо эффективней – попытаться поставить себя на место врага, чтобы лучше понять его слабые стороны, избежать разорительной эскалации конфликта, а также найти способы смягчения угрозы.
ЕСЛИ МЫ ВЗГЛЯНЕМ НА СИТУАЦИЮ ГЛАЗАМИ РАКА, ТО СМОЖЕМ ПРИДУМАТЬ НОВЫЕ И БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ СТРАТЕГИИ ПО ЕГО СДЕРЖИВАНИЮ.
Так каким же выглядит мир с точки зрения раковой клетки? Для нее наше тело – это сырье, которое можно использовать для создания новых своих копий. С позиции раковой клетки иммунные клетки – это хищники, которых следует избегать, а ткани и органы – потенциальные территории для колонизации. Мы для нее просто расходный материал.
У раковых клеток отсутствуют механизмы контроля поведения, которые могли бы помешать им уничтожить нас, своих носителей. Раковые клетки постоянно эволюционируют внутри каждого человека методом проб и ошибок, благодаря чему у них появляются адаптации (такие как быстрая пролиферация и быстрый обмен веществ), которые могут поставить под угрозу жизнь организма-носителя.
Как я уже упоминала, эволюция может завести рак в тупик: в ходе нее раковые клетки все более активно используют ресурсы организма-носителя, что в итоге может привести к их собственной гибели.
У всех организмов в процессе естественного отбора появляются новые способы выживания (а точнее, они просто закрепляются в популяции). Чтобы разобраться, что из этого считать адаптацией, достаточно ответить на следующий вопрос: «Как черта, характеристика или поведение могут способствовать выживанию или размножению данной сущности?» Подобный взгляд является частью так называемого адаптационистического подхода в эволюционной биологии. Адаптационизм – мощный инструмент для выдвижения новых гипотез, объясняющих, как и почему организмы эволюционировали именно так. Можно применить данный подход и для того, чтобы понять, как раковые клетки изменяются в нашем организме.
МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ ВЕДУТ СЕБЯ ТАК, СЛОВНО ХОТЯТ ПЕРЕДАТЬ СВОИ ГЕНЫ СЛЕДУЮЩЕМУ ПОКОЛЕНИЮ, В ТО ВРЕМЯ КАК НА САМОМ ДЕЛЕ ЭТО ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР ОТДАЕТ ПРЕДПОЧТЕНИЕ ТЕМ ИЗ НИХ, КОТОРЫЕ УСПЕШНО ДОСТИГАЮТ ЭТОЙ ЦЕЛИ.
Аналогично, при рассмотрении раковых клеток можно в качестве условности принять, что их целью является передача генов потомству. Однако нельзя забывать, что это лишь мысленный прием, помогающий понять, как рак развивается внутри тела.
Подобное мышление называют телеологическим (от древнегреческого «телео» – «после» и «логос» – «причина»). Когда мы интерпретируем причину какого-либо события с точки зрения его последствий, применяем именно этот подход. Для нас довольно естественно воспринимать вещи с позиции какой-то всеобъемлющей цели, и зачастую оказывается полезно искать причины события постфактум. Тем не менее телеологическое мышление может привести нас и к ошибочному заключению. Помните игру, в которую мы играли в начале этой главы? Возможно, у вас появился соблазн выбрать один из неверных вариантов именно из-за телеологического мышления – вы могли прийти к выводу, что причина развития рака связана с его последствиями для нас, наших потомков или для всей человеческой популяции. Когда кто-то приходит к выводу о наличии цели, которой на самом деле нет, – это яркий пример телеологического мышления.
Вместе с тем телеологическое мышление не всегда приводит к ошибке. У некоторых событий действительно может быть какая-то цель (необязательно высшая). Так, например, у раковых клеток высокий уровень потребления ресурсов и пролиферации, потому что эти черты способствуют приспособленности на клеточном уровне. В этом смысле целью рака является банальное размножение.
Таким образом, телеологическое мышление, являющееся важной частью адаптационистского подхода в эволюционной биологии, может быть полезным инструментом для разработки эволюционными биологами гипотез об организмах. Эволюционный биолог может взглянуть на последствия какой-нибудь особенности организма и прийти к выводу, что те могли появиться в ходе эволюции для решения какой-то адаптационной проблемы. Например, почему у зебр есть полоски? Возможно, чтобы сбивать с толку хищников. Почему у деревьев есть листья? Чтобы улавливать энергию солнца в результате фотосинтеза. Если мы поймем, какую функцию несет черта организма, будет проще разобраться, какое эволюционное давление привело к ее появлению. Между тем следует иметь в виду, что, когда в результате эволюции развивается какое-то качество, которое повышает приспособленность организма, это вовсе не означает наличие какого-либо осознанного намерения.
ПРЕДКИ ЗЕБР НЕ СТРЕМИЛИСЬ ОБЗАВЕСТИСЬ ПОЛОСКАМИ – ПРОСТО ТЕ, ЧЕЙ РИСУНОК НА ШКУРЕ БЫЛ БОЛЕЕ ПОЛОСАТЫМ, ВЫЖИВАЛИ ЧАЩЕ.
В контексте адаптационизма телеологическое мышление может быть полезной отправной точкой для разработки гипотез с целью их дальнейшей проверки, однако это может привести к тому, что мы будем слишком усердно пытаться присвоить какую-то эволюционную функцию признакам, не имеющим никакой адаптационной цели. Мы не должны исходить из предположения, что каждая черта и характеристика, которыми обладает раковая клетка, является ее адаптацией – некоторые особенности раковых клеток попросту результат случайного генетического дрейфа и никак не связаны с естественным отбором или приспособлением.
Чрезмерное усердие в применении телеологического подхода также может привести к тому, что мы начнем приписывать эволюционные функции на уровне, на котором их просто нет. Рак живет не для того, чтобы приносить пользу отдельным организмам или человеческой популяции в целом. Он эволюционирует не для увеличения приспособленности людей или чтобы помочь нашему виду выжить – раковые клетки существуют, чтобы самим выживать и размножаться. Рассмотрение рака на клеточном уровне поможет избежать соблазна приписывать ему несуществующие функции.
Разобравшись с раком на клеточном уровне, мы сможем перейти на более глубокий и рассмотреть эволюцию через естественный отбор с точки зрения отдельных генов. Данный подход играет фундаментальную роль в эволюционной биологии и был популяризован Ричардом Докинзом в его книге «Эгоистичный ген», в которой он рассматривает организм как носитель, созданный естественным отбором для передачи генов следующему поколению. Его основной аргумент состоит в следующем: гены, увеличивающие выживаемость носителя, в котором они находятся, увеличат свою численность в следующем поколении. Но это еще не все: естественный отбор также благоволит «альтруистичным» генам, которые помогают выживать и другим носителям этих альтруистичных генов. В случае с людьми естественный отбор может благоволить как эгоистичным индивидам, так и тем, которые заботятся о своих сородичах. В случае с раковыми клетками естественный отбор может симпатизировать и эгоистичным клеткам, и приносящим пользу своим соседям.