Kitabı oku: «Антираковая диета. Продукты, которые мы должны есть, чтобы защититься от опасного недуга», sayfa 3

Глава 2
Что такое рак?

Откуда приходит жизнь?

Если мы хотим выяснить, как пища, которую мы едим, может увеличить или уменьшить риск развития рака, нам сначала надо понять, как «работает» рак.

Прежде всего, вы должны представить себе, что все живое, будь то растение, животное или человек, любая живая материя на нашей прекрасной планете, состоит из клеток, крошечных кирпичиков, способных собираться вместе и размножаться.

Земля состоит из клеток. Единственным исключением является вирус (см. ниже). Простейшие живые существа, такие как бактерии, состоят из одной клетки. Они так и называются: «одноклеточные». Большинство других живых существ, как в животном, так и в растительном мире, обитающих на суше или в море, представляют собой результат чрезвычайно сложной и точной сборки.

Взрослый человек состоит приблизительно из миллиона миллиардов клеток.

Но откуда берутся эти клетки? Источником каждого живого существа является феномен оплодотворения женской клетки мужской клеткой.

Эти половые клетки, мужская и женская, однажды встретившись, образуют первую клетку нового организма, в том числе и человека. (Я немного упростил это явление, потому что на самом деле эти две половые клетки представляют собой лишь «полуэлементы», но для наших целей это ничего не меняет. Нам достаточно этих знаний, чтобы понять дальнейшие объяснения.)

Итак, на данном этапе, в утробе матери, то, из чего потом разовьется человек, пока лишь одна клетка!

Но эта клетка имеет особую функцию, которая оправдывает название «стволовая». Она способна сразу сделать нечто удивительное: скопировать все, что в ней есть, увеличить свой внутриклеточный материал и, как только это сделано, разделиться на две клетки. Из одной клетки получается две!

Пока что идентичные.

И постепенно, день за днем, новые клетки в свою очередь будут делиться на две части, в соответствии с очень похожим механизмом, каждый раз производя пару клеток из одной.

Из двух клеток выйдет четыре. Эти четыре клетки дадут восемь, затем шестнадцать, тридцать две и шестьдесят четыре, сто двадцать восемь, двести пятьдесят шесть…

Живая материя создает живую материю.

Перед каждым делением каждая клетка разделяет свой материал таким образом, чтобы дать наследие, полностью идентичное каждой из двух клеток, которую она будет генерировать. Этот феномен можно было бы назвать количественным, так как целью является увеличение количества живого материала клеток. Далее в свою очередь будет осуществляться другой невероятный процесс – на этот раз качественный.

Эти тысячи, а затем и миллионы быстро размножающихся новых клеток, которые в принципе идентичны друг другу, будут «дифференцироваться». Некоторые станут клетками сердца, другие – клетками почек, или головного мозга, или печени, селезенки, мышц, кишечника, глаз и т. д.

Эти дифференцированные клетки будут группироваться в соответствии со своей дифференциацией и образовывать различные органы.

В этот момент первая оплодотворенная клетка становится эмбрионом, и начинается возникновение сложной конструкции человеческого организма, с его клетками, «организующимися» в органы. Эти органы учатся работать в гармонии с другими, и постепенно эмбрион превращается в плод, а из плода появляется младенец.

Это чудо жизни!

Из первой клетки после оплодотворения будут образованы триллионы других клеток. Это множество клеток будет участвовать в сложном процессе, с помощью которого каждая из них приобретет одну функцию (клетки сердца будут участвовать в сердцебиении, глаз своими клетками будет видеть, кишечник – переваривать пищу и т. д.). Все клетки, в которых заложена идентичная функция, перегруппируются и образуют органы. Каждый из этих органов, аналогично каждой из клеток, которые его составляют, приобретет одну уникальную функцию. Благодаря всем этим органам, каждый из которых обеспечивает выполнение индивидуальной функции, человек родится, будет расти и жить.

На протяжении жизни эта тенденция будет продолжаться, так как нормальные клетки любого органа не вечны. Клетка после того, как прожила несколько дней или недель, умирает.

Однако органы из-за этого не прекращают своей деятельности. Они регулярно выполняют стоящие перед ними задачи. Перед тем как «срок службы» клеток заканчивается, произойдет новое разделение, появятся новые жизнеспособные клетки, которые придут на смену тем клеткам, чья жизнь завершилась.

Таким образом, каждый день нашей жизни около 70 миллионов клеток в нашем организме умирают и 70 миллионов рождаются. Каждый раз стареющие клетки (за исключением нейронов в нашем мозге), заметив, что стали хуже справляться со своими функциями, так как постарели, делятся, образуя новые клетки, молодые и резвые, и старые отмирают, уступая им место.

По оценкам – только вообразите! – в течение всей жизни в среднем происходит 10¹⁶ делений клетки, то есть 10 000 000 000 000 000 делений! Эти цифры поражают, не правда ли?

Если у вас осталась решимость продолжать чтение, я сообщу вам еще больше интересных сведений и надеюсь, вам от книги будет не оторваться.

А пока давайте вернемся к нашему объяснению рака. Пока вместе сделали самый первый шаг: поняли, откуда пришла жизнь.

Всего нам предстоит сделать три шага.

Далее, мы поближе познакомимся с этими клетками, постараемся понять, что делает возможными эти процессы: количественный (деление) и качественный (дифференциация). Мы также должны понять, почему клетка живет и выполняет свою функцию и как она, когда придет время, умирает.

Для этого мы должны мысленно «разобрать» клетку на еще более мелкие элементы, проникнуть внутрь.

Так что там у нее внутри? Как она работает?

Важность наших генов

На самом деле рассказать о том, что находится внутри у клетки, не слишком отступая от реальности, то есть от научного описания, и в то же время упростить информацию так, чтобы сделать ее доступной для тех читателей, которые далеки от каких-либо научных исследований, довольно просто. Предположим, есть некая фабрика по производству белков, компьютер с программным обеспечением, необходимым, чтобы изготавливать эти белки, и электростанция, которая снабжает производство энергией.

Что нам более всего интересно, учитывая наше желание понять, как развивается рак? То, что мы назвали «компьютер». Прежде всего, надо заметить, что клетка, которая должна взять на себя какую-либо функцию, не может приняться за ее выполнение, если ей не скажут, что и как делать. Клетка, какой бы совершенной она ни была, не может делать то, что не заложено в ее внутренней программе.

Если у вас в компьютере нет редактора для создания документов, вы никакой текст набрать не сможете. Так же устроены и наши клетки.

Но что это за программное обеспечение, где хранятся инструкции для клетки, в какой именно части ее внутренней структуры? Программы записаны в хромосомах.

Мы все еще не слишком далеко продвинулись в наших объяснениях. Давайте углубимся еще дальше, внутрь клетки. Постараемся понять, что такое хромосомы и как они работают.

Хромосомы представляют собой генетический материал, наши гены, которые могут определить нас как вид или как индивида (вспомните «генетические отпечатки», которые используются в полицейских расследованиях) и дать нашим клеткам все необходимые указания, чтобы они могли выполнять свою работу.

Хромосомы – у человека их сорок шесть – состоят из вещества, называемого ДНК. ДНК – длинная цепь, закрученная в спираль, четырех различных молекул. Это гуанин (G), аденин (A), тимин (T) и цитозин (C), известные как азотистые основания (по сути, именно они составляют основу жизни). Эти четыре основания ATCG и составляют генетический код. Это открытие почти шестьдесят лет назад сделали трое французских исследователей: Люсьен Жак Моно (1910–1976), Франсуа Жакоб (1920–2013) и Андре Львов (1902–1994), за что в 1965 году они были удостоены Нобелевской премии.

Последовательность этих четырех букв (ATCG), собранных вместе в определенном порядке, представляет собой описание наших генов, характеризует нас (30 000 генов) и позволяет миллиону миллиардов клеток нашего организма нормально функционировать, делиться, дифференцироваться, производить белки, жить и умирать и отражает полный заряд нашей жизни и нашей смерти.

Эти азотистые основания – в каждой клетке в организме человека их 3 миллиарда – образуют длинные (около двух метров), тесно скрепленные нити, на которых записаны 30 000 наших генов.

Итак, человеческий организм состоит из миллиона миллиардов дифференцированных (распределенных по разным органам и функциям) клеток двухсот различных типов, каждая из которых содержит нить длиной два метра, и на них с помощью трех миллиардов молекул оснований, составляющих генетический код, записаны наши 30 000 генов!

В это трудно поверить! Тем не менее все так и есть!

На самом деле все, что я вам говорю, надо умножить на два. В действительности каждая из наших клеток содержит две двухметровые нити: одна из них изначально была в яйцеклетке, а другая – в сперматозоиде. Одна приносит нам гены от нашей матери, а другая – гены от нашего отца.

Эти цифры просто поражают, при этом они заставляют нас представить себе, что все, о чем мы говорим, – невероятно мелкое и, таким образом, по логике вещей, хрупкое.

В общем, получается, что гены, представляющие собой рецепт, по которому могут быть сделаны все составные элементы, записаны настоящими буквами, словно на длинном свитке, называющемся ДНК.

Каждый раз, когда клетке нужно произвести белок, чтобы выполнить свою функцию, она разворачивает свиток и читает его, пока не дойдет до гена, который ей нужен, снимает с него своего рода копию и посредством сложной транспортной системы направляет ее на «фабрику белка». После этого будет произведен необходимый белок и запущено выполнение требуемой функции клеток.

Но это еще не все. Продолжаем знакомиться с живой материей.

Как мы уже говорили, гены – это рецепты, программное обеспечение, которое инструктирует клетку о том, что она должна делать. А теперь зададимся вопросом: что же делает клетка?

На самом деле она выполняет два типа действий. Одно действие – одинаковое для всех клеток, деление, а другое – присущее данному типу клеток: участие в функции органа, которому она принадлежит.

Вполне логично, что в ДНК в наших хромосомах существует два типа генов.

Одни гены регулируют и контролируют деление и, таким образом, жизнь и гибель клетки. Другие гены несут информацию, необходимую для производства конкретных типов белков соответственно функции клеток. Каждая дифференцированная клетка, принадлежащая к какому-либо органу, приобретает особую функцию. Для клеток сердца это сердцебиение и посредством этого обеспечение циркуляции крови; для клеток почек – производство мочи и освобождение организма от токсинов. Представьте себе, что какая-то клетка начнет выполнять функцию другой клетки! Сердце будет производить мочу, а почки станут сокращаться!

А теперь перейдем на следующий уровень сложности, я обещаю вам, что он будет последним. При каждом из этих генов, будь то связанных с делением или с функциями клеток, имеется ген «активатор» или «выключатель». Если он придет в действие, то запустит либо деление, либо производство белка.

А теперь от группы генов, которые кодируют функциональные белки, обратимся к другим генам, тем, которые определяют деление клеток, а также тем, которые их контролируют.

Вот мы и добрались до конечной точки нашего пути познания. Развитие рака во всех случаях является результатом изменения одного из этих генов.

Как это возможно?

Рак: генетическое заболевание

При повреждении гена, ответственного за деление и размножение клеток, или при нарушении гена, включающего и выключающего деление, случается авария. Размножение клеток выходит из-под контроля, перестает регулироваться: оно происходит уже не на основе необходимости, а бессистемно. Клетка делится, затем еще раз делится и продолжает делиться снова и снова. Она мчится, как автомобиль без тормозов, идущий на полной скорости. Из одной клетки получается две, затем четыре, затем восемь, шестнадцать, тридцать две, шестьдесят четыре, сто двадцать восемь и т. д. Когда ничто не может остановить это размножение, оно будет продолжаться сколь угодно долго, по крайней мере, пока клетки будут находить себе достаточно пищи для выживания. Это размножение станет смертоносным для организма-хозяина, в котором разворачивается этот процесс. Клетки быстро образуют опухоль. Эта опухоль будет расти, вторгаясь в соседние ткани, мешая их работе. В конце концов те утратят способность выполнять свои функции. Но злокачественным клеткам все равно, что из-за них организм приходит в негодность. Они продолжают делиться, чтобы производить потомство, с каждым разом все более многочисленное, пока этот адский процесс не перестанет быть совместимым с жизнью пациента.

Только вообразите, какой это грозный процесс! В опухоли диаметром один сантиметр содержится миллиард раковых клеток, сгруппировавшихся рядом друг с другом, и все они являются потомками первой клетки, утратившей контроль над способностью к делению.

Все так просто и так плохо!

Итак, мы с вами можем сделать вывод, что рак является результатом неконтролируемого размножения клеток, происходящего, в свою очередь, под влиянием сбоя в гене, который в обычных условиях поддерживает способность клеток делиться.

Теперь мы прошли значительную часть пути познания. Еще буквально два шага – и можно будет перейти собственно к нашему профилактическому режиму.

О поврежденных генах

Попытаемся понять, каким образом интересующий нас ген может быть поврежден. Позвольте подчеркнуть, это будет наш последний шаг, который даст возможность рассмотреть молекулярные механизмы, объясняющие влияние пищи на состояние этих генов.

А пока зададим себе вопрос: как гены могут быть повреждены?

Вы уже знаете, что наши гены действительно написаны с помощью настоящих букв, даже если эти четыре буквы являются химическими молекулами. Это органический носитель, вполне ощутимый, который принимает форму двух нитей, закрученных параллельно, ДНК, и мы еще в школе учили, что это называется хромосомами.

Мы уже можем отметить, что каждый раз, когда клетка делится на две дочерние клетки, существует потенциальный риск ошибки при предшествующем необходимом раздвоении ДНК.

Вы помните: как раз перед тем, как клетка делится на две, она должна раздвоиться, разделить свой внутриклеточный материал, в первую очередь свой генетический материал. Этот механизм важен тем, что является гарантом сохранения определенных характеристик клетки каждого человека.

Вместе с тем мы видели, что гены подсказывают клетке, как ей поступить. И она выполняет то, что велят ей гены.

Другими словами, эта клетка ведет себя как человек, поскольку она, как и каждая другая, ей подобная, имеет 30 000 генов человеческого вида.

Поэтому для каждой живой клетки крайне важно, чтобы при синтезе, производстве, копировании соблюдалась абсолютная (именно абсолютная) идентичность ее ДНК, чтобы ее гены перед разделением передавали каждой из дочерних клеток точно такой же генетический аппарат, точно такие же хромосомы.

Для того чтобы лучше понять, насколько это критично, рассмотрим пример. Все вы знаете, что цвет глаз или кожи определяется генетически, контролируется генами.

Теперь представьте, что у вас голубые глаза и белая кожа, но при делении ваши клетки не поддерживают ваш идентичный генетический аппарат, то есть, в частности, не сохраняют в неизменном состоянии гены, которые отвечают за вашу белую кожу и голубые глаза. Что тогда произойдет? Постепенно ваши глаза будут менять цвет, станут коричневыми, а кожа почернеет. В нашем примере спустя некоторое время вы перестанете быть собой, по крайней мере, если сравнивать вас с фото на удостоверении личности.

Этот пример, конечно, очень упрощенный, но я считаю, что он весьма полезен, так как показывает, что качество копирования наших генов перед каждым делением имеет решающее значение. Если эта копия не точная, не полная, в организме могут произойти глубокие изменения.

К счастью для нас, этот механизм копирования, производства идентичных клеток, как правило, очень эффективен, практически близок к совершенству. Не волнуйтесь, завтра вы будете похожи на себя сегодняшнего.

Тем не менее, если организму приходится повторять этот трюк 70 миллионов раз в день, то есть более чем 800 раз в секунду, не допуская ошибок, то за всю жизнь у него будет 10 000 000 000 000 000 (10¹⁶) возможностей ошибиться.

Но число ошибок не имеет решающего значения. В генетическом алфавите может быть допущена лишь одна «опечатка»: одна буква будет по ошибке заменена другой, всего одна из 3 миллиардов букв, содержащихся в одной из наших нитей ДНК, таких маленьких и хрупких! Если где-то вместо С будет написано T, то может измениться весь смысл «слова», а из-за него и «текста». Может пострадать выключатель, который включится не в положенное ему время. Ген, который блокирует деление в нормальных условиях, вдруг перестанет его блокировать. Или ген, который, как предполагается, слегка стимулирует процесс, активизируется и начнет бешеную гонку, чересчур интенсивную стимуляцию!

Простая маленькая буква, занявшая чужое место… Роковая ошибка! Ошибка, затронувшая молекулы, которые меньше миллиардной доли миллиметра, приводит к катастрофе: клетка начинает делиться, размножаться, число клеток стремится к бесконечности без всякого контроля, без причины, без всякой надобности для организма. В результате образуется чудовищное потомство, алчное, нуждающееся в личном пространстве, готовое вторгаться в чужое, нападать на другие клетки, уничтожать другие органы. И вот угроза смерти возникает и ширится фактически из-за того, что какая-то буква была неправильно написана.

Нам остается лишь порадоваться тому, что наши орфографические ошибки не вызывают таких катастрофических последствий.

Рака можно избежать!

Но давайте вернемся к клетке, которая готовилась скопировать текст, чтобы затем иметь возможность разделиться, но допустила ошибку, называемую «мутация». Учитывая число делений клеток, невозможно, чтобы этот кошмарный сценарий возникал тысячи раз в каждом из нас на протяжении всей нашей жизни.

Что происходит потом? Каждый раз возникает рак? К счастью, нет! В противном случае человечество вымерло бы от этой болезни. Отрадно, что природа предвидела гипотетическую мутацию ДНК и поработала над тем, чтобы избежать серьезных последствий, которые могут возникнуть из-за «опечаток». В результате имеется целая система проверки записи наших генов и их внимательного прочтения, или, если вы предпочитаете более корректную терминологию, 3 миллионов оснований нашей ДНК, а на случай обнаружения ошибки, мутации, имеется вторая система, коррекции и ремонта. При этом такие мутации могут также возникать и на других этапах синтеза, кроме предшествующего клеточному делению.

В действительности ДНК постоянно подвергается риску порчи под действием какого-либо химического или физического явления. По оценкам (только представьте себе!), в каждой нашей клетке каждый день происходит более 10 000 мутаций!

Например, мы теперь знаем, что фабрика по производству белка и электростанция наших клеток производят химические молекулы, способные вступать в реакцию с основаниями ДНК и вызывать повреждение нити ДНК. Тем, кто хочет знать больше, поясню: речь идет, например, о перекиси водорода, гидроксильных радикалах, или высокоактивных формах кислорода. Мы говорим здесь о «свободных радикалах». Как правило, эти радикалы представляют собой высокую коррозионную опасность для ДНК, они вырабатываются за счет клеточного метаболизма, жизни клетки. Так вот, эти радикалы постоянно подвергаются детоксикации внутри клетки, прежде чем могут добраться до ДНК. Но, как и все остальное в этом мире, система детоксикации тоже может давать сбои. Гиперактивный свободный радикал достигает ДНК, вступает в химическую реакцию с основанием (ATCG) и уничтожает его. В принципе, так ли это важно, что одна буква из 3 миллиардов будет пропущена? Если бы это была огромная книга, роман из 3 миллиардов букв, вы бы, возможно, даже не заметили пропуск. Но когда это касается жизни, такой тонкой и хрупкой, с генами, которые определяют нашу жизнь и смерть, пропуск может иметь катастрофические последствия.

Эти мутации могут возникать за счет внешних по отношению к клетке факторов, например облучения (ультрафиолетовых лучей, радиоактивности) или из-за продуктов, которые будут нарушать (мы рассмотрим это ниже) механизмы синтеза ДНК. Опять же вероятность этого зависит от работы систем контроля, от эффективности систем детоксикации; невозможно, чтобы ремонтные системы никогда не ошибались либо чтобы ремонт устранял все эти изменения.

Итак, эти ошибки, эти сбои, эти несчастные случаи происходят.

И каждый раз при этом может появиться злокачественная раковая клетка. Одна-единственная клетка среди миллиона миллиардов нормальных клеток! Но потомство этой аномальной клетки растет с каждым днем и в конечном счете разрушает гармонию жизни и смерти.

Теперь мы видим, что наряду с механизмом управления делением клеток системы ремонта ДНК также имеют решающее значение с точки зрения риска рака.

Мы не станем рассматривать природу механизмов ремонта ДНК. Просто будем знать, что их существует несколько типов, соответственно различным видам возможного изменения нашего генетического материала. Это может быть одна буква (или группа букв), пропуск буквы или замена одной буквы другой. Система ремонта, к которой будет обращаться клетка, не обязательно окажется одинаковой.

Но все эти системы в конечном счете имеют общую генеральную цель: поддерживать в течение всей жизни клетки и на протяжении всей нашей жизни в каждой из клеток целостность, стабильность ДНК!

Мы можем себя поздравить! Мы достигли достаточно высокого уровня, добрались до молекулярной биологии и, надеюсь, все поняли.

Если вы поняли все, что я вам упрощенно объяснил, то ваши знания по данному вопросу почти такие же, как у юного студента-медика.

Поэтому, возможно, было бы полезно, чтобы мы теперь немного расслабились и ненадолго переключились на другую тему, прежде чем перейти к последней части этой главы. Поговорим о взаимосвязи механизмов, которые я описал, и режима питания.