Начало >> Статьи >> Архивы >> Рак: эксперименты и гипотезы

Генетика и рак - Рак: эксперименты и гипотезы

Оглавление
Рак: эксперименты и гипотезы
Онкологические исследования как часть естествознания
Биология регуляции роста
Импульс для экспериментальных исследований рака
Повседневные канцерогены
Рак половых органов
Лестница заболеваемости раком, заключение и прогноз
Изучение рака, вызываемого каменноугольной смолой
Ароматические амины
Ароматические амины становятся канцерогенами лишь в результате их метаболических превращений
Гидроксилирование о-кольца
N-гидроксилирование
Азокрасители реагируют с метионином
N-гидроксилирование
Канцерогенные ароматические амины связываются белками
Химический канцерогенез: количественные аспекты
Канцерогенез — процесс ускоренный
Многоступенчатая гипотеза химического канцерогенеза
Факторы хозяина в возникновении опухоли
Канцерогенез и правило фаз
Влияние питания, гормонов
Характер метастазирования также определяется организмом хозяина
Факторы хозяина или «стратегия выигрыша» в развитии опухолей
Халоны
Халоны могут непосредственно останавливать митоз
Халоны как репрессоры
Халоны: общий принцип
Канцерогенез и клеточные органеллы
Ядро и канцерогенез
Лизосомы
Клеточная «социология»
Изменение мембран в опухолевых клетках
Силы, связывающие клетки между собой
Нормальные клетки могут управлять опухолевыми клетками
Роль мембран в канцерогенезе
Существует ли «контактное торможение»?
Мембраны регулируют рост клеток
Митохондрии и теория рака Варбурга
Иммунология опухолей
Трансплантируемые опухоли
У каждой опухоли имеются индивидуальные антигены
Крыса способна мобилизовать защитные механизмы
Обязательно ли наличие опухолеспецифических антигенов
Химические канцерогены обладают иммунодепрессивными свойствами
Иммунотерапия
История изучения некоторых опухолевых вирусов
Фактор молока Биттнера
Полиома
Экскурс в клинику
Опухолевые ДНК-вирусы в культуре ткани
Трансформация in vitro
Вирусная ДНК ответственна за трансформацию
Опухолевый ДНК-вирус имеет лишь несколько генов
Еще раз о роли клетки
Взгляд со стороны на опухолевые РНК-вирусы
Генетика и рак
Наследственные факторы в индуцировании опухоли
Индуцирование опухолей при скрещивании видов
Мутагенная и канцерогенная активности могут быть взаимосвязаны
Мутационная гипотеза как теоретическая необходимость
ДНК и канцерогенез
Канцерогены нарушают синтез
Химические канцерогены реагируют с клеточной ДНК
Клетки могут восстанавливать дефектную ДНК
Неопластическим трансформациям легче подвергаются пролиферирующие клетки
Несколько моделей химиотерапии опухолей
Антиметаболиты в терапии опухолей
Аспарагиназа заставляет опухолевые клетки голодать
Избыток кислоты, температура
Противовирусная терапия опухолей?
Догмы индуцирования опухолей
Догма селекции
Догма изоляции
Приживление при пересадке не является критерием, определяющим опухоль
Догма необратимости
Догма репрограммированной опухолевой клетки
О теориях рака
Заключение: программа для компьютера
Морфологический толковый словарь
Послесловие

Согласно теории Вирхова, патология клетки лежит в основе любой болезни: клетки, носители жизни, также подвержены заболеваниям. Исследователь, желающий изучить болезнь, в первую очередь должен изучить клетки.
Но современная патология на этом не остановилась. Клетки Вирхова оказались невероятно сложными структурами с собственными регуляторными органами, энергетическими системами и синтетическими «конвейерами». Клеточные компоненты сами по себе весьма сложные структуры, состоящие из многочисленных молекул самых разных типов.
Поэтому вполне логично, что ученые в области молекулярной патологии больных клеток обратились к «больным молекулам»  (Полинг). «Больными» можно считать такие молекулы, которые из-за определенных ошибок в строении теряют способность выполнять предписанную им работу в клетке и в целом организме.
Классическим примером служат молекулы гемоглобина, выполняющие роль переносчиков кислорода. Замена всего лишь одной аминокислоты в пептидной цепи гемоглобина «ошибочной» аминокислотой может привести к образованию молекулы гемоглобина с совершенно иными свойствами. Сошлемся на пример серпоклеточной анемии: в этом случае даже простое морфологическое изучение эритроцитов позволяет судить о наличии «дефектных» молекул гемоглобина. На основе тщательного химического анализа было установлено, что в пептидной цепочке гемоглобина серповидных клеток происходит лишь замена аминокислоты валина глютаминовой кислотой.
Часто важные молекулы не просто изменяются, но и могут почти полностью исчезать. В таких случаях термин «больная молекула», вероятно, неприменим. Имеются многочисленные примеры подобной молекулярной патологии: диабет (нехватка инсулина), аглобулинемия (отсутствие глобулинов), фенилкетонурия (отсутствие ферментов катаболизма фенилаланина) и др. Однако за «отсутствующими» молекулами вновь стоят «больные» молекулы: аномальные ферменты или подвергшаяся мутации ДНК. При обсуждении проблемы рака нередко обращаются к гипотезе «больных» молекул. Но какие же молекулы в этом случае оказываются больными?
Как правило, из раковых клеток образуются дочерние клетки, которые в свою очередь оказываются раковыми. Такую «генетическую память» опухолевой клетки легче всего понять, если допустить, что происходит изменение генетического материала. Но генетический материал — это хромосомы, это ДНК. Следовательно, на вопрос о том, какие молекулы являются больными в раковой клетке, мы должны ответить: «ДНК». Но здесь, пожалуй, лучше говорить не о «больной» молекуле, а о молекуле «несдержанной» (Е. Боймлер). Такая характеристика превосходно отражает положение дел: безудержное деление можно понимать как передачу дочерним клеткам «стремления к свободе», поскольку «несдержанная» молекула представляет собой по существу генетический материал.
Гипотезе о том, что хромосомы имеют непосредственное отношение к раку, почти столько же лет, сколько и самой истории открытия хромосом. Еще в 90-х годах прошлого столетия были описаны изменения в хромосомах и аномалии митозов в опухолевых клетках, а также нерегулярность клеточных делений. Теодор Бовери (1862—1915), биолог из Вюрцбурга, в начале нынешнего века сформулировал хромосомную теорию злокачественных опухолей, в которой суммировал собственные наблюдения: число хромосом в опухолевых клетках отличается от нормального.

Изменения хромосом в опухолевых клетках: филадельфийская хромосома

Неоднократно указывалось, что число хромосом в опухолевых клетках отличается от нормы. (Обнаруживались диплоидные и тетраплоидные клетки, клетки с большей плоидностью *, а также клетки, в хромосомных наборах*
*Плоидность характеризует число хромосомных наборов в ядре клетки. Так, в ядрах половых клеток имеется одинарный набор хромосом, а в ядрах нормальных соматических клеток обычно содержится двойной хромосомный набор, и такие клетки называются диплоидными. — Прим. перев.
которых отсутствовали или были лишними несколько хромосом.) Как оказалось, большинство экспериментальных опухолей состоит из смешанных клеточных популяций с различными хромосомными наборами, хотя в них подчас и преобладали определенные хромосомные группировки («стволовая линия»).
В опухолях могут также обнаруживаться морфологически измененные хромосомы. Подобные маркерные хромосомы иногда облегчают обнаружение и диагностику некоторых опухолей. Ндиболее известным примером является так называемая филадельфийская хромосома. Она была обнаружена у больных с хроническим миелоиднмм лейкозом в клетках костного мозга и периферической крови. Хромосома получила свое название по имени города, где была открыта.
Но филадельфийская хромосома — исключение. Обычно количественные и качественные отклонения от нормы варьируют от опухоли к опухоли, от лейкоза к лейкозу. Поскольку даже клетки одной и той же опухоли могут отличаться по своему хромосомному набору, цитогенетика (наука, изучающая генетический материал отдельной клетки) имеет лишь ограниченную практическую ценность в диагностике опухолей.
Правда, неоднократно выражались сомнения в том, что измененные хромосомные наборы в опухолевых клетках имеют какое-либо отношение к особым свойствам этих клеток. Легко себе представить, что в клетках, которые выходят из митоза быстрее, чем нормальные, возможны повторяющиеся нарушения в расхождении отдельных пар хромосом. Иными словами, поспешные деления с большей или меньшей вероятностью ведут к аномальному распределению хромосом. Тем самым хромосомные аномалии могут быть лишь следствием канцерогенеза, а не его предпосылкой.
Но если это так, то должны быть и опухоли с полностью нормальными хромосомными наборами. Подобные эуплоидные опухоли действительно были обнаружены в серии так называемых гепатом с минимальным отклонением. При использовании обычных методов цитогенетики в особенно медленно растущих гепатомах этой серии не наблюдалось отклонений от нормы. В этом вряд ли есть что-либо новое или удивительное. Судя по всему, в опухолях человека нормальные хромосомные наборы являются правилом.
Разумеется, нельзя исключать возможность того, что в хромосомах происходят субмикроскопические изменения и что эти невидимые мутации играют решающую роль в определении неопластических свойств опухолевой клетки. Цитогенетики уже давно ведут поиски именно таких «невидимых» изменений хромосом.



 
« Рак матки   Ранний рак желудка: диагностика, лечение и предупреждение »