Неконтролируемая пролиферация

Введение

Злокачественные новообразования в обиходе зовутся одним простым, но зловещим словом – «Рак».

Это название произошло от введенного Гиппократом термина «карцинома» (от греч. Καρκίνος – краб, рак; и ωμα, сокр. от ὄγκωμα – опухоль). Такое название Гиппократ объяснял внешней схожестью злокачественной опухоли с крабом из-за наличия выростов, направленных в разные стороны.

В России в 2017 году Рак занимал второе место по смертности
(15,9 %) после болезней системы кровообращения.

Международное агентство по изучению рака за 2018 год предоставляет следующие предварительные данные:
злокачественными опухолями в мире заболели 18 078 957 человек,
от рака умерли 9 555 027 человек.

По числу как заболевших, так и умерших, на первом месте стоит рак лёгкого, которым в 2018 году заболели 2 093 876, умерли 1 761 007 человек. Вторым по распространённости является рак молочной железы: в 2018 году им заболело 2 088 849 человек. Третьим – рак толстой кишки (1 849 518 человек). Четвертым – рак предстательной железы (1 276 106 человек). Пятым – рак желудка (1 033 701 человек).

Злокачественные новообразования поражают людей всех возрастов, но гораздо чаще возникают в пожилом возрасте. Это одна из основных причин смерти в развитых странах.

Общие сведения:

Структура

Злокачественное новообразование (неоплазия, опухоль) — заболевание, характеризующееся появлением бесконтрольно делящихся «злокачественных» клеток, способных к инвазии в прилежащие ткани и метастазированию в отдаленные органы.

Опухоли сдавливают или разрушают (в зависимости от типа роста опухоли, её расположения) окружающие ткани и органы. Нарушают метаболизм, вплоть до развития кахексии (крайнего истощения организма). Выделяют токсины, подавляющие противоопухолевый и общий иммунитет, вызывающие интоксикацию организма.

Злокачественные (незрелые, гетерологичные) опухоли состоят из умеренно и малодифференцированных клеток. Причём чем ниже степень зрелости клеток, тем злокачественнее опухоль, тем быстрее она растёт и раньше метастазирует, но зато, как правило, тем чувствительнее к лучевой и химиотерапии. Они могут утратить сходство с тканью, из которой они исходят. Для злокачественных опухолей характерен быстрый, чаще инфильтрирующий, рост, метастазирование и рецидивирование.

Клетки новообразования и их метастазы, как правило, сохраняют структурные особенности исходной ткани.

Виды

Злокачественные опухоли различаются по типу клеток, из которых возникают:

o из соединительной ткани – это саркомы,

o из лимфоидной – лимфомы,

o из пигментных клеток – меланомы,

o из эпителиальных клеток – карциномы,

o из стволовых клеток костного мозга – лейкоз,

o из глиальных клеток – глиомы,

o из зародышевых клеток – тератомы,

o из ткани плаценты – хориокарциномы.

Опухоли одинакового гистологического строения возникают из клеток, которые находятся на разных этапах развития. Такие отличия относятся к степени дифференцировки: высокая – G1, средняя – G2, низкая – G3, недифференцированная – G4. Чем ниже степень дифференцировки клеток, тем хуже прогноз.

Причины возникновения

Злокачественные опухоли возникают в результате злокачественной трансформации (малигнизации) нормальных клеток, вызванной одной или несколькими мутациями, заставляющими клетки неограниченно делиться и нарушающими механизмы апоптоза. Если иммунная система организма не распознаёт вовремя такую трансформацию, опухоль начинает разрастаться и со временем метастазирует. Метастазы могут образовываться во всех без исключения органах и тканях. Наиболее часто метастазы образуются в костях, печени, мозге и лёгких.

Неконтролируемое деление клеток может также привести к доброкачественной опухоли, которая отличается тем, что не образует метастаз, т.е. не распространяется по организму, поражая здоровые ткани. Однако доброкачественные опухоли часто превращаются в злокачественные (перерождение опухоли).

Установлено, что злокачественные новообразования возникают в результате нарушений ДНК клеток, возникающих под воздействием факторов внешней среды и изменений самого организма. Известно, что ряд химических веществ и производственных процессов, ионизирующее и ультрафиолетовое облучение, курение, а также отдельные экзогенные вирусы, являются этиологическими факторами опухолевого роста у человека.

Согласно вирусо-генетической теории, при различных формах канцерогенеза причиной возникновения опухолей являются вирусы, а различные физические и химические канцерогенные факторы стимулируют реализацию их онкогенной потенции и являются патогенетическими, а не этиологическими факторами. Опухолевые вирусы не отличаются от вирусов, вызывающих инфекционные заболевания и их циркуляция в природе подчиняется закономерностям, установленным для инфекционных агентов. Современная концепция рака строится на том, что это заболевание генетического аппарата. Вирус изменяет генетический аппарат клетки, привносит свои «v-онкогены» (от virus), и именно эти изменения становятся критическими для развития злокачественной трансформации клеток. Но и у нормальной здоровой клетки есть свои
«c-онкогены» (от cellula), стимулирующие рост клеток, блокирующие апоптоз. В противоположность им есть гены, подавляющие этот рост – антионкогены или гены-супрессоры опухолей (ГСО), стимулирующие апоптоз. Среди супрессорных генов особенно важную роль играет ген р53, который останавливает деление клетки с поврежденной ДНК и запускает механизм ликвидации повреждений. При невозможности ликвидировать повреждение ген р53 активизирует программу апоптоза и клетка погибает, угроза возникновения опухоли ликвидирована. Поврежденный ген р53 при потере способности подавлять опухолевый рост способствует возникновению таких опухолей как рак молочной железы, рак легких, рак поджелудочной железы, рак мочевого пузыря и др.

Анализ генов способствовал выявлению новых диагностических и прогностических маркеров, найти и выработать оптимальные химиотерапевтические методы лечения, разработать таргетные противоопухолевые препараты. Геном каждой клетки человека содержит около 30000 генов и 3.5 млд нуклеотидов. Злокачественная трансформация развивается в результате многочисленных, не поддающихся коррекции изменений ДНК, что приводит к неустранимым нарушениям структуры и функций клеток.

Активация онкогенов, инактивация генов-супрессоров и других генов, связанных с канцерогенезом, могут возникать как за счет мутаций, так и за счет эпигенетических изменений. Эти изменения играют ключевую роль в возникновении и прогрессии опухолей, используются как биомаркеры для ранней диагностике опухолей, прогноза и мониторинга заболевания, а также для предсказаний устойчивости или чувствительности опухоли к химиотерапии и выявления генов-мишеней лекарственной терапии.

В процессе развития злокачественные опухоли имеют ряд последовательных этапов патологического процесса со своими особенностями, что отражается на общей клинической картине заболевания.

Лечение

Без лечения злокачественные опухоли обычно прогрессируют вплоть до летального исхода. Большинство опухолей поддаются лечению, хотя результаты лечения зависят от вида опухоли, её расположения и стадии.

Некоторые злокачественные опухоли являются плохо излечимыми и часто приводят к смерти больного. Однако во многих случаях излечение возможно. Серьёзным фактором, определяющим успех лечения, является ранняя диагностика. Исход лечения в огромной степени определяется степенью развития опухолевого процесса, его стадией. На ранних стадиях шансы очень велики, поэтому следует постоянно следить за состоянием своего здоровья, пользуясь услугами профессиональных врачей. Нельзя при этом тратить время на попытки вылечиться при помощи нетрадиционной медицины, игнорируя современные методы лечения, этим можно только усугубить своё состояние и затруднить последующее лечение.

В настоящее время применяются следующие виды лечения:

1. Удаление опухоли.
Поскольку опухолевые клетки могут встречаться и вне опухоли, её удаляют с запасом. Например, при раке молочной железы обычно удаляют всю молочную железу, а также подмышечные и подключичные лимфоузлы. Если всё же опухолевые клетки есть вне удалённого органа или его части, операция не мешает им образовать метастазы. Более того, после удаления первичной опухоли рост метастазов ускоряется. Тем не менее, этот метод часто излечивает злокачественные опухоли (например, рак молочной железы), если делать операцию на достаточно ранней стадии.

2. Химиотерапия.
Используются лекарства, направленные против быстро делящихся клеток. Лекарства могут подавлять дупликацию ДНК, мешать разделению клеточной оболочки на две и т. д. Однако, кроме опухолевых клеток, в организме интенсивно и быстро делятся и многие здоровые, например, клетки эпителия желудка. Их тоже повреждает химиотерапия. Поэтому химиотерапия приводит к тяжёлым побочным эффектам. После прекращения химиотерапии здоровые клетки восстанавливаются. В конце 1990-х поступили в продажу новые лекарства, которые атакуют именно белки опухолевых клеток, почти не повреждая нормальные делящиеся клетки. В настоящее время эти лекарства используют только для некоторых видов злокачественных опухолей.

3. Радиотерапия.
Облучение убивает злокачественные клетки, повреждая их генетический материал, в то время как здоровые клетки терпят меньший вред. Для облучения используют рентгеновское излучение и гамма-излучение (коротковолновые фотоны, они проникают на любую глубину), нейтроны (не имеет заряда, поэтому проникают на любую глубину, но обладают большей эффективностью по отношению к фотонному излучению, использование полу-экспериментально), электроны (заряженные частицы, проникают на условно небольшую глубину — до 7 см при использовании современных медицинских ускорителей; используются для лечения злокачественных опухолей кожи и подкожных клеток) и тяжёлые заряженные частицы (протоны, альфа-частицы, ядра углерода и т. д.).

4. Криотерапия.

5. Фотодинамическая терапия
препаратами, которые могут разрушать клетки злокачественной опухоли под воздействием светового потока определённой длины волны (Фотогем, радахлорин, фотосенс, аласенс, фотолон и др.).

6. Гормональная терапия.
Клетки злокачественных опухолей некоторых органов реагируют на гормоны, что и используется. Так, при раке простаты используют женский гормон эстроген, при раке груди — лекарства, подавляющие действие эстрогена, глюкокортикоиды — при лимфомах. Гормональная терапия является паллиативным лечением: сама по себе она не может уничтожить опухоль, но может продлить жизнь или улучшить шансы на излечение в сочетании с другими методами. Как паллиативное лечение, она эффективна: при некоторых видах злокачественных опухолей она продлевает жизнь на 3-5 лет.

7. Иммунотерапия.
Иммунная система стремится уничтожить опухоль. Однако она в силу ряда причин часто не в состоянии это сделать. Иммунотерапия помогает иммунной системе бороться с опухолью, заставляя её атаковать опухоль эффективнее или делая опухоль более чувствительной. Иногда для этого используется интерферон. Вакцина Вильяма Коли, а также вариант данной вакцины — пицибанил, являются эффективными при лечении некоторых форм новообразований.

8. Комбинированное лечение.
Каждый из методов лечения в отдельности (кроме паллиативного) может уничтожить злокачественную опухоль, но не во всех случаях. Для повышения результативности лечения часто используют комбинацию двух и более методов.

Кроме стандартных методов существуют экспериментальные виды лечения рака:

1. Вакцинация против злокачественных клеток.

2. Генная терапия для людей, генетически предрасположенных к злокачественным опухолям. Генная терапия — введение в опухоль генов, заставляющих клетки гибнуть (самопроизвольно или под влиянием химиотерапии) или не дающих им размножаться.

3. Ангиостатические лекарства. Это лекарства, которые мешают образованию капилляров в опухоли, после чего опухолевые клетки погибают, лишённые доступа крови.

4. Использование анаэробных бактерий для уничтожения центральной части опухоли, куда плохо проникают лекарства. Периферия опухоли хорошо уничтожается химиотерапией.

5. Биохимическое подавление опухолевых клеток.

4 февраля 2018 года учёные Стэнфорда сообщили, что путём введения вакцины им удалось с первой попытки излечить 87 подопытных мышей, а три оставшиеся были вылечены со второго раза. Мышам вживляли две лимфомы, имитируя метастазы, а вакцину вводили только в одну из них, однако она действовала на обе: некоторые из Т-клеток отправились во вторую опухоль. Исследователи отметили высокую избирательность найденной методики: при наличии двух опухолей различного генезиса уничтожается только та, куда ввели вакцину, обучив Т-лимфоциты ведению борьбы с раком; это потенциально означает безопасность средства. 15 волонтеров немедля согласились проверить эффективность медикамента.

Общие признаки:

Неконтролируемая пролиферация

Клетки организма обычно находятся под жестким «социальным» контролем: они делятся до образования контактов с соседними клетками, после чего деление останавливается. Такое явление известно как контактное торможение. Исключением составляют эмбриональные клетки, эпителий кишечника (постоянная замена отмирающих клеток), клетки костного мозга (кроветворная система) и опухолевые клетки. Неконтролируемая пролиферация считается важнейшим отличительным признаком опухолевых клеток.

В то время как нормальные клетки в условиях in vitro делятся до установления контакта с соседними клетками (примерно 20-60 циклов), опухолевые клетки делятся неограниченно долго и не подвержены контактному торможению.

Клетки опухоли обладают отличительным свойством - генетической нестабильностью, выражающуюся в том, что в каждом поколении клеток возникают случайные разломы хромосом с частотой примерно 1-30%. Потомство этих клеток, как мы уже знаем, нежизнеспособно: дочерние клетки гибнут от некроза. Если их, скажем, 10%, то этого вполне достаточно, чтобы система заживления ран набросилась на опухоль и стала стимулировать ее клетки к делению. Деление клеток опухоли автоматически приведет к появлению еще 10% мертвых клеток, а они опять подхлестнут систему заживления ран, и так до бесконечности, вернее, до физической смерти человека или животного. Заметим, что, жертвуя мертвыми клетками, опухоль растет медленнее, чем росли бы нормальные клетки, но взамен она получает возможность расти неограниченно - пусть медленно, но верно. И, в конце концов, она убьет организм.