Знати причину захворювання - мати ключ до його виліковування. Але не з усіма патологіями все так просто. Природа новоутворень, злоякісних і доброякісних, досі не відома вченим досконально. Її вивченням безпосередньо займається онкологія - наука, специфікою якої є ракові захворювання: вивчення, діагностика, лікування та профілактика. На сьогодні в розпорядженні вчених кілька теорій канцерогенезу. Іншими словами - версій по зародженню і розвитку ракової пухлини в організмі. Давайте познайомимося з ними.
Канцерогенез - що це
Слово сталося від лат. cancerogenesis. Це поєднання двох понять - "" рак "" + "" розвиток "", "" зародження "".
Звідси визначення - патологічне складне явище, процес як зародження, так і подальшої прогресії ракової пухлини. Замінює поняття "" онкогенез "".
Стадії процесу
Найбільш поширеною є теорія багатоступеневого канцерогенезу. Іншими словами, ракова пухлина завжди розвивається, проходячи кілька певних етапів, за одним і тим же алгоритмом у всіх організмів. Це наступні стадії:
- Ініціація. Інша назва - пухлинна трансформація. Перший крок - незворотна зміна геному соматичної клітинної маси (мутація). Відбувається дуже швидко - рахунок ведеться на хвилини, години. Змінена клітина довго може бути неактивною. Або ж процес на цьому і зовсім обривається.
- Промоція. Взаємодія між мутуючою клітиною і факторами всередині організму. Залишаються змінені частинки з високою репродуктивною активністю. Це прояв основного фенотипу пухлини.
- Прогресія. Стадія характеризується додатковими змінами геному, селекцією найбільш пристосованих клітинних клонів. Стадія морфологічно явної ракової пухлини, що вже здатна метастазувати, відрізняється інвазивним зростом.
Мутаційна теорія
Ця теорія канцерогенезу в сучасному світі вважається загальновизнаною. Рак починає розвиток в організмі з однієї маленької клітини. Що ж з нею не так? У специфічних ділянках її ДНК починають накопичуватися мутаційні процеси. Вони впливають на процес синтезу нових білків. Елементарна одиниця організму починає виробляти нову, дефектну білкову речовину. А оскільки більшість клітин в організмі оновлюються виключно діленням, то дані хромосомні порушення дефектної клітини організму успадковуються дочірніми. Ті, в свою чергу, передають їх новим при своєму розмноженні. В організмі з 'являється осередок ракової пухлини.
Основоположник мутаційної теорії канцерогенезу - німецький вчений-біолог Т. Бовері. Саме припущення було висловлено ще в 1914 році. Бовері заявив, що причина раку - хромосомні зміни в клітинах.
Протягом наступних років його позицію підтримали колеги:
- А. Кнудсон.
- Г. Мюллер.
- Б. Фогельштейн.
- Е.Ферон.
- Р. Вейнберг.
Дані вчені протягом десятків років знаходили докази факту, що онкологічне захворювання - це наслідок клітинних генних мутацій.
Випадкові мутації
Ця теорія канцерогенезу з якихось аспектів схожа з позицією Бовері і його однодумців. Її автор - вчений Л. Леб, співробітник Вашингтонського університету.
Фахівець стверджував, що, за середніми показниками, в кожній клітці за все її життя мутація може виникнути лише в одному гені. Але в якихось випадках їх (мутацій) частота зростає. Сприяють цьому оксиданти, канцерогени (фактори середовища, що безпосередньо викликають рак) або ж порушення процесів репарації і реплікації самої ДНК.
Л. Леб доводив, що рак - це наслідок завжди величезного числа мутацій на одну клітку. Так, в середньому, їх число має досягати 10-100 тисяч! Але сам автор також визнає, що якось підтвердити або спростувати їм заявлене дуже складно.
Таким чином, в даному випадку онкогенез розцінюють як наслідок клітинних мутацій, що забезпечують даній клітині переваги при діленні. Хромосомним перебудовам в рамках цієї теорії канцерогенезу, пухлин відводиться вже побічне значення.
Рання хромосомна нестабільність
Авторами даної теорії виступають вчені Б. Фогельштейн і К. Лінгаур. Вона відноситься до сучасних теорій канцерогенезу, проголошена в 1997 році.
Вчені прийшли до нової ідеї в результаті практичних досліджень. Вони виявили, що в злоякісному утворенні прямої кишки укладено безліч клітин саме зі зміненим числом хромосом. Це спостереження дозволило їм стверджувати, що рання хромосомна нестабільність призводить до мутаційних процесів в онкогенах, онкосупресорах.
Ця теорія базується на нестабільності геному. Цей фактор укупі з усім відомим природним відбором може призвести до появи доброякісної новоутворення. Але іноді воно трансформується в злоякісну пухлину, що розростається метастазами.
Анеуплоїдія
Ще одна варта уваги теорія канцерогенезу. Її автор - вчений П. Дюсберг, який працює в Каліфорнійському університеті США. За його припущенням, рак - наслідок лише анеуплоїдії. Мутації ж, що спостерігаються в специфічних генах, не грають в процесі канцерогенезу ніякої ролі.
Що ж таке анеуплоїдія? Це зміни, внаслідок яких клітини починають відрізнятися числом хромосом, ніяк не кратному їх основному набору. У сучасності сюди відносять також подовження/укорінення хромосомних ниток, їх транслокації - переміщення великих ділянок.
Природно, переважна частина анеуплоїдних клітин загине. Але у частини тих, хто вижив, кількість (а вона вже вимірюється в тисячах) генів буде не такою, як у нормальних клітин. Наслідок - розпад команди ферментів, чия злагоджена робота забезпечувала синтез і цілісність ДНК, появу в подвійній спіралі маси розривів, що вже додатково дестабілізують геном. Чим вищий рівень анеуплоїдії, тим нестабільніша клітина, тим більша ймовірність появи "" неправильної "" частинки, що буде існувати і ділитися в будь-якій частині організму.
Суть теорії в тому, що поява і розвиток злоякісної пухлини більшою мірою обумовлено помилками в хромосомному розподілі, ніж мутаційними процесами.
Ембріональна
Одна з широко представлених теорій канцерогенезу в онкології - це ембріональна. Пов 'язує розвиток раку з зародковими клітинами.
Свої припущення з цього приводу висловило кілька вчених різних років. Коротко познайомимося з їхніми поглядами:
- Дж. Конгейм (1875 рік). Вчений висунув гіпотезу про те, що ракові клітини розвиваються з ембріональних. Але тільки з тих, що виявилися непотрібними в процесі розвитку зародку.
- В. Ріпперт (1911 рік). Його припущення ґрунтується на тому, що змінене навколишнє середовище може дозволити ембріональній клітині "" сховатися "" від системи контролю організму над її розвитком і подальшим розмноженням.
- В. Роттер (1927 рік). Вчений висловив таку гіпотезу: примітивні ембріональні клітини можуть якимось чином оселитися в органах, тканинах організму в процесі його зародкового розвитку. Ці-то частинки і стануть осередком розвитку новоутворення надалі.
Тканинна
Один з визнаних авторів тканинної теорії канцерогенезу - вчений Ю.М. Васильєв. Згідно з його поглядами, причина розвитку ракової пухлини - порушення контролю тканинної системи над проліферацією клоногенних клітин. А адже саме ці частинки володіють активованими онкогенами.
Основний доведений факт, що підтверджує теорію, - здатність пухлинних клітин нормалізуватися при їх диференціюванні. Це дозволили стверджувати лабораторні дослідження на мишах. Навіть ракові клітини зі зміненим хромосомним набором при диференціюванні нормалізуються.
У тканинній теорії зв 'язується багато канцерогенний профіль, ступінь омолодження, зміна функцій, структури гомеостазу, режими проліферації, безконтрольне зростання клоногенних частинок організму. Вся ця сукупність в результаті призводить до утворення злоякісної пухлини.
Вірусна
Популярна в науковому світі і вірусна теорія канцерогенезу. Базується вона на наступному - для появи і розвитку ракової пухлини присутність в організмі вірусу, що викликає рак важливо (на відміну від звичайної інфекції) тільки на самій ранній стадії. Він викликає в клітці спадкові зміни, які вже надалі передаються дочірнім самостійно, без його участі.
Вірусна природа деяких ракових утворень вже доведена вченими. Це вірус Рауса, обумовлює саркому у курей, що фільтрується агент, що викликає у кроликів папілому Шоупа, фактор молока - причина онкології молочної залози у мишей. Всього таких хвороб хребетних сьогодні досліджено близько 30. Стосовно людей - це папіломи і кондиломи, які передаються від людини до людини статевим, побутовим шляхом.
Відомі вченим також і віруси, що можуть викликати лейкоз різних типів у мишей. Це вірус Френда, Гросса, Молоні, Мазуренко, Графі.
У результаті досліджень фахівці також дійшли висновку, що злоякісне утворення вірусної природи можна викликати і штучно. Для цього потрібні нуклеїнові кислоти, що виділяють з пухлинних вірусів. Вона (кислота) вносить в клітку додаткові генетичні дані, що обумовлює малігнізацію частинки.
Факт, що причиною утворення пухлини виступає хімічна речовина (нуклеїнова кислота), зближує цю версію з поліетіологічною. А це вже крок до розробки єдиної теорії походження онкоутворення.
Хімічна теорія
Згідно з нею, основна причина клітинних мутацій, що ведуть за собою розвиток раку, - це хімічні фактори зовнішнього середовища. Вчені поділяють їх на кілька груп:
- Канцерогени генотоксичні. Вони будуть реагувати безпосередньо з ДНК.
- Канцерогени епігенетичні. Вони викликають зміни хроматину, структури ДНК, не зачіпаючи саму її послідовність.
Зовнішні причини в рамках теорії хімічного канцерогенезу поділяються на такі групи:
- Хімічні. Ароматичні аміни та вуглеводні, азбест, мінеральні добрива, інсектициди, пестициди, гербіциди.
- Фізичні. Це різного виду випромінювання - іонізуючі, променеві. Великої уваги заслуговує вплив на організми радіонуклідів.
- Біологічні.
Інші теорії
У сучасному науковому світі також існують такі теорії появи і розвитку ракових пухлин:
- Епігенетична.
- Імунна.
- Ракових стовбурових клітин.
- Еволюційна.
Читач тепер знайомий як з поняттям "канцерогенез" ", стадіями розвитку ракової пухлини, так і з основними теоріями онкогенезу. Визнаною з них на сьогодні є мутаційна. Майбутнє наукового світу - в розробці єдиної теорії, яка допоможе людству назавжди перемогти цю страшну хворобу.