Объемное изображение внешней морфологии костей стопы показывает степень расширения первичного рака кости за пределами поверхности кости. Патрик Рэндольф-Куинни (UCLAN)

В конце июля, международная команда исследователей объявили, что они идентифицировали доказательства рака в окаменелых останках биологического родственника людей, которые жили около 1.7 миллионов лет назад.

Очень редко можно найти ископаемые из родословного дерева гоминид. Нахождение одного с такими хорошо сохранившимися свидетельствами опухоли еще реже.

Похоже, что рак был с нами довольно долгое время, и это открытие подчеркивает один из самых увлекательных вопросов об этом: почему рак существует в первую очередь.

Рак является смертельным заболеванием и был бы особенно смертельным до недавнего развития эффективных методов лечения. Так почему же он - или наша восприимчивость к нему - давно не умереть?

Чтобы поставить вопрос несколько по-другому, почему организмы, включая человека, несут в нашей ДНК инструменты нашего собственного разрушения - гены-супрессоры опухолей и онкогены, ожидающие экологических оскорблений, прежде чем они убьют своих носителей? Не следует ли отбирать организмы с такими генами в эволюционной конкуренции, чтобы выжить и размножаться?

Древняя остеосаркома

Прежде чем обратиться к этому вопросу, давайте вернемся к опухоли 1.7-миллионного года.

Исследователи обнаружили рак в метатарзале, один из длинных костей стопы, найденный сразу за пальцами. Исследователи исследовали образец с помощью рентгеновских лучей высокого разрешения, более подробно выявляя поражение и создавая трехмерное изображение, которое выявило «нерегулярную текстуру губчатой ​​ткани с внешним видом, похожей на цветную капусту». Другими словами, клетки опухоли выросли неорганизованным образом и выливались из ствола кости - признаки злокачественности. Они пришли к выводу, что это рак кости, возможно, остеосаркома.

Будучи радиологом, работающим в детской больнице, я регулярно наблюдаю рентгенографию, КТ и МРТ пациентов с остеосаркомами. Они составляют долю всех первичных опухолей костей, и чаще всего диагностируются в подростковом возрасте и в подростковом возрасте. Одна необычная особенность южноафриканского доклада - расположение опухоли - нога и рука намного более распространены, чем стопы.

Остеосаркомы возникают из-за аномальных костно-продуцирующих клеток. На самом деле название остеосаркомы происходит от греческих корней, что означает «кость» и «мясистый рост».

Остеосаркомы встречаются не только у людей. Они представляют собой обычная костная злокачественность у собак и кошек, Фактически, остеосаркомы чаще встречаются у собак, чем у людей, особенно в крупных видах как борзые и доги.

Рак существует гораздо дольше, чем 1.7 миллионов лет. В Индианаполисе наши Детский музей имеет ископаемый череп Горгозавра, родственника Tyrannosaurus rex, который жил во время мелового периода около 70 миллионов лет назад. Это показывает явное свидетельство массы мяча для гольфа в полости черепа.

Рак - это не одно заболевание

Одна из проблем в попытке понять причины рака - это тот факт, что рак не является одним заболеванием.

Существует много разных типов рака, которые можно классифицировать в соответствии с органом, в котором они происходят: рак легкого, рак толстой кишки, рак молочной железы и так далее. Еще лучше, их можно классифицировать по типу ткани, которую они представляют. Например, карциномы возникают из эпителиальных или подкладочных клеток, саркомы из соединительных клеток и лейкозов из кроветворных клеток.

То, что мы называем раком, действительно представляет собой семейство расстройств, все из которых могут быть объединены вместе из-за общей черты - нарушение регуляции клеточного роста.

Например, гены, которые обычно подавляют рост клеток, могут быть повреждены, что приводит к неконтролируемой пролиферации. Свидетельством того, что все виды рака не то же самое, является тот факт, что у них очень разные прогнозы и методы лечения.

Сегодня данные свидетельствуют о том, что многие виды рака можно проследить до воздействия окружающей среды, таких как табак, пищевые канцерогены, инфекции и загрязнение воздуха и воды. Кажется маловероятным, что табак или загрязнение воздуха могли вызвать рак миллионы лет назад, но возможно, что некоторые диетические и инфекционные агенты, возможно, были более распространены в отдаленном прошлом.

Хромосомы и кислород

Одним из первых объяснений того, как рак может быть вызван хромосомным повреждением, был предоставлен профессор моей медицинской школы в Чикагском университете, Джанет Роули, MD, В 1970, доктор Роули показал, что у многих пациентов с типом лейкемии, ХМЛ, порции хромосом 9 и 22 были обменены, доказывая, что изменения в ДНК могут привести к раку.

Часть вины за рак может быть поставлена ​​на довольно неожиданного виновника, молекулу, без которой человеческая жизнь была бы совершенно невозможна - кислород. Кислород необходим для того, чтобы наши клетки превращали пищу в энергию. Это одна из причин того, что человеческое тело оснащено более чем 60,000 милями кровеносных сосудов, которые позволяют красным кровяным клеткам переносить кислород в каждую из наших клеток 75 триллиона.

Но кислород не является полностью доброкачественной молекулой. Фактически, он очень реактивный и даже токсичен в высоких концентрациях. И в начале истории Земли уровни кислорода начали резко возрастать, так как растения, способные к фотосинтезу, - процесс, который продуцирует кислород, - размножаются. Больше кислорода допускало развитие многоклеточных организмов, способных переносить кислород во все их клетки.

Кислород становится проблематичным, когда сверхреактивные формы из него сформированы. Например, когда ионизирующее излучение поражает клетку, оно может образовывать супероксиды, которые жадно реагируют с соседними молекулами. Когда одной из близлежащих молекул является ДНК, происходит повреждение генов, вызывая мутации, которые могут переноситься из одного поколения клеток в другое. В некоторых случаях может произойти трансформация рака.

Рак всегда будет с нами?

Еще одна причина того, что рак сохраняется, заключается в том, что он имеет тенденцию быть болезнью более старых организмов. Только 1 процент раковых заболеваний диагностированные каждый год в США, встречаются у детей. Таким образом, для большей части нашей биологической истории, когда ожидаемая продолжительность жизни была короче, гоминиды воспроизводились и умерли от других причин задолго до того, как у рака появился шанс развиться.

В современных странах сегодня смертность от других заболеваний, таких как инфекции, болезни сердца и инсульта, упали настолько далеко, что еще много людей живут в преклонном возрасте, и к этому моменту серия мутаций, необходимых для вызывания рака, имела достаточное время для возникновения. По сути, рост заболеваемости раком отчасти является признаком общего хорошего здоровья и долголетия.

Можем ли мы заставить рак исчезнуть? Основная проблема с раковыми клетками заключается в том, что они не знают, когда перестать расти и умирать, и в результате они продолжают неуправляемо развиваться. Хотя это очень вредно для организма, существование генов, способствующих росту клеток, очевидно, имеет решающее значение для роста и выживания организмов в первую очередь.

Рассмотрим автомобиль. Всего две недели назад, тормоза на моем автомобиле потерпели неудачу, опасная ситуация. Мы могли бы пожелать, чтобы автомобили были построены таким образом, чтобы тормоза не могли провалиться, но единственный способ исключить возможность отказа тормоза - это избавиться от тормозной системы в целом, гораздо более опасное предложение.

То же самое можно сказать о раке. Мы могли бы пожелать, чтобы мы были построены без генов, которые могут способствовать развитию рака, но нормальный рост и развитие - и да, даже смерть - могут быть невозможны без них. Когда дело доходит до жизни, мы должны воспринимать как плохие, так и хорошие, хотя это не означает, что мы не можем делать успехов в профилактике и лечении рака.

Обнаружение рака в кости человеческого человека 1.7-миллионного года - это не просто биологическая странность - это напоминание о том, что значит быть живым и человеческим. Жизнь чревата опасностями. Продвижение биологически (и биографически) не означает устранения всех рисков, а управление теми, которые мы можем, как для уменьшения вреда, так и для полноценной жизни.

Об авторе

Ричард Гундерман, профессор медицины канцлера, либеральные искусства и филантропия, Университет Индианы

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon