«Люди даже не подозревают, что являются носителями» Ученые годами считали, что рак не заразен. Так ли это на самом деле?

В течение последнего столетия ученые были убеждены, что рак не является заразным заболеванием. Но исследования этой темы продолжаются, и некоторые факты заставляют научное сообщество если не сомневаться, то задумываться. В лабораториях активно изучаются различные механизмы, которые могут привести к передаче раковых клеток. Кроме того, наблюдаются случаи эпидемий рака среди млекопитающих, что ставит под сомнение существующие теории. В Национальном медицинском исследовательском центре онкологии имени Н.Н. Блохина открылся лекторий, посвященный загадкам рака. «Лента.ру» попросила доктора медицинских наук, заведующего лабораторией биохимических основ фармакологии и опухолевых моделей центра Блохина Вадима Покровского рассказать о том, есть ли доказательства передачи этого заболевания от человека человеку.

«Лента.ру»: За последние десятилетия мы пришли к выводу, что рак не является инфекционным заболеванием. Сейчас эта аксиома пересматривается?

Вадим Покровский: Основная идея заключается в том, что, по сравнению с другими инфекционными заболеваниями, рак не является заразным с точки зрения эпидемиологии и способности к распространению. Поэтому его не нужно лечить в инфекционной больнице и соблюдать строгие меры предосторожности, такие как ношение масок и так далее. Рак не передается воздушно-капельным путем или при бытовых контактах. Но важно отметить, что существуют научные наблюдения, которые указывают на то, что многие опухоли вызываются вирусами. Поскольку вирусы могут передаваться от одного организма к другому, то и рак также может передаваться.

На эту тему есть научные исследования?

Согласно вирусной теории, существуют определенные вирусы, которые могут увеличить риск развития рака. Однако вирусы не вызывают болезнь напрямую. То есть нет прямой причинно-следственной связи, как, например, между вирусом ветряной оспы и ветрянкой или между вирусом простого герпеса и появлением герпеса.

Есть некоторые вирусы, которые при репликации в клетках повышают частоту мутаций, и в результате эти клетки становятся злокачественными. Всем известно, что причиной рака шейки матки часто становится вирус папилломы человека 16 и 18 типов. Но существует еще целый ряд других типов папилломавирусов, менее онкогенных, но также способных вызвать пролиферацию, то есть избыточное деление клеток.

Или есть интересный вирус Эпштейна — Барр. Если рассмотреть общую популяцию, то, по разным данным, от 50 до 90 процентов людей являются его носителями, что говорит о высокой распространенности. Этот вирус вызывает не только рак, но и другие серьезные заболевания, такие как мононуклеоз, неврологические нарушения и многие другие патологии.

Опухоли, связанные с вирусом Эпштейна — Барр, обычно возникают в органах, где есть многослойный плоский неороговевающий эпителий. К таким органам относятся пищевод, ротоглотка, гортаноглотка, околоносовые пазухи. Многие лимфомы также связаны с этим вирусом.

Напротив, заражение происходит от носителей вируса, которые могут клинически не иметь никаких патологических признаков. Многие люди часто даже не подозревают, что являются носителями, например, вируса Эпштейна — Барр.

При каких условиях подхваченный нашим организмом вирус может спровоцировать рак?

Однозначного ответа на этот вопрос ни у кого нет. Есть общие представления о том, как может развиваться вирусная инфекция. Все зависит от того, насколько эффективно иммунная система контролирует работу организма. То есть иммунная система может сдерживать инфекцию. Вирус продолжает размножаться, но не вызывает серьезных последствий для здоровья, раковые клетки не образуются.

Однако в определенный момент вирус может начать размножаться с большей интенсивностью, начинает экспрессировать вирусные онкобелки. В тех клетках, где он активно делится, частота мутаций возрастает, нарушается функция внутриклеточных белков. Это происходит в результате продуктивной инфекции, которая постепенно превращает нормальные клетки в клетки с более высоким потенциалом к размножению. Они делятся чаще, и в процессе их деления возникают все новые мутации. С увеличением количества мутаций повышается вероятность того, что клетки рано или поздно станут опухолевыми.

Сказать, что однозначно понятен тот самый момент, когда, например, вирусы папилломы человека вдруг становятся онкогенными, наверное, нельзя. Хотя, может быть, я не всю литературу знаю. Однако в случае вирусного гепатита B, например, можно говорить о наличии связи между онкогеном и злокачественной трансформацией. Вирус гепатита B при репликации начинает синтезировать HBх антиген, который, когда его количество становится значительным, приобретает способность увеличивать частоту мутаций.

Этот специфический антиген напоминает один из человеческих генов и способен регулировать транскрипцию генов и деление клеток. Таким образом, HBх антиген может выступать в качестве маркера, указывающего на возможность злокачественной трансформации при гепатите B.

Заразные клетки

Как еще можно передать рак от одного организма к другому?

Если мы возьмем опухолевую клетку и пересадим ее в новый организм, то, возможно, она продолжит там расти. На этом принципе основаны все модели прививаемых опухолей, которые мы используем в экспериментах с животными. Если взять клетки из опухоли одной мыши и пересадить их другой, то они будут продолжать расти и в новой среде. Но для этого необходимо, чтобы мыши были линейными, то есть имели идентичный геном, за исключением половых хромосом.

Этот эффект достигается благодаря близкородственному скрещиванию братьев и сестер на протяжении 20 поколений. В результате мы получаем почти полностью идентичный геном, и эти животные становятся родными друг другу, как однояйцевые близнецы.

Вы говорите о передаче клеток в лабораторных условиях? Или это может происходить естественным путем?

В природе таких случаев не так много, но они описаны. Например, у моллюсков есть инфекции, которые передаются от одного моллюска к другому.

Если говорить о млекопитающих, известны примеры, когда опухолевые клетки могли передаваться от одного животного к другому при непосредственном контакте опухоли со слизистыми оболочками здорового животного. Например, трансмиссивная венерическая опухоль собак передается половым путем. В местах, где есть слизистые оболочки, опухолевые клетки могут успешно расти и развиваться, получая необходимую питательную среду и условия достаточной влажности.

Также большой интерес вызывает исследование тасманийского дьявола. Это хищное сумчатое животное, обитающее на острове Тасмания. Он выполняет роль, схожую с лисами и волками в некоторых экосистемах. Питаясь падалью, дьяволы образуют стаи и могут нападать на других животных. На острове у них практически не было естественных врагов, поэтому их популяция была большой, пока не произошла беда — Tasmanian Devil Facial Tumour disease, что означает опухоль лицевой области у тасманских дьяволов. Это инвазивная опухоль, и важно, что она распространяется эпидемически.

Если у тасманийских дьяволов рак передается через совместный быт, насколько вероятно, что подобный механизм угрожает человеку?

С вероятностью, близкой к ста процентам, это невозможно. Однако если люди станут вести себя как тасманийские дьяволы, если мы начнем кусать друг друга за опухоль, возможно, есть некоторые шансы заразиться. Но они очень малы, потому что иммунная система должна контролировать ситуацию.

Чтобы опухолевые клетки из одного организма прижились в другом, должно быть выполнено два условия. Первое — необходима высокая устойчивость клеток к изменениям внешней среды. То есть после того, как условный тасманийский дьявол поглодал какую-то косточку, опухолевые клетки, которые у него, условно, изо рта выпали, на этой косточке должны остаться жизнеспособными.

Но это непростая задача, поскольку все клетки живут у нас в жидкой среде. Когда они попадают на свободный воздух, то довольно быстро начинают окисляться кислородом, высыхают.

Счет на часы, минуты?

Речь идет максимум о минутах, но и то, если это очень живучие клетки. Мы очень хорошо это видим, когда пытаемся их культивировать в лаборатории. Для понимания — чтобы вырастить опухолевые клетки человека, нам необходимо создавать для них очень комфортные условия. Они должны находиться в питательной среде при определенной температуре и давлении углекислого газа — около пяти процентов СО2. Кроме того, в эту среду необходимо добавить определенные вещества, способствующие их росту, такие как сыворотка и другие.

Без этих факторов клетки просто погибают, особенно если речь идет о переносе их в другой организм. Там они оказываются в чужеродной среде, там их встречают иммунные клетки, которые могут убить чужаков. Поэтому для того чтобы «переселение» произошло успешно, должны быть невероятно живучие опухолевые клетки, устойчивые к изменениям температуры, уровня кислорода во внешней среде и другим факторам. Это первое условие.

Какие опухоли в этом плане можно считать особенно опасными?

В онкологии существует несколько способов определения злокачественности. Базово — злокачественность зависит от количества мутаций в клетке. Чем больше, тем выше вероятность, что клетка будет более агрессивной. Такая клетка быстрее растет, менее чувствительна к воздействию окружающей среды, активно размножается и менее реагирует на происходящее вокруг.

Например, мы можем измерить индекс пролиферации с помощью маркера Ki67. Существуют и различные другие способы определения степени злокачественности, начиная с гистологических методов, оценивающих степень дифференцировки клеток. Чем менее дифференцирована клетка, тем больше она напоминает стволовую. А чем больше у нее признаков стволовой клетки, тем выше вероятность, что она будет более агрессивной.

Вы сказали, что нужны два условия для успешной пересадки раковых клеток. Какое второе?

Фактор пациента. Как я уже упоминал, мы можем взять клетки у одной мыши и перенести их в организм другой. Эти клетки будут расти, но только если мыши являются линейными, то есть почти однояйцевыми близнецами. У них идентичная иммунная система и очень похожие клетки. В принципе, таким мышам можно пересаживать любые части тела: уши, лапы, хвост, печень — все будет приживаться.

А если мы пойдем и наловим полевок в парке Коломенское, а потом попробуем им пересадить эти опухолевые клетки, то скорее всего они не приживутся. Иммунная система мышей распознает пересаженные клетки как чужеродные и уничтожит их. То же самое происходит и с людьми.

Предположим, что у нас есть два человека с абсолютно идентичной иммунной системой, например, однояйцевые близнецы. Если мы возьмем опухолевые клетки одного из них и пересадим другому, то весьма высока вероятность, что они приживутся.

Однако если мы возьмем не однояйцевых близнецов, а кого-то другого, даже близкого родственника или совершенно незнакомого гражданина, то, скорее всего, опухолевые клетки не приживутся. Иммунная система будет их отторгать.

Экспериментальное заражение

Получается, в группе риска — люди с ВИЧ?

Да, помимо них я бы еще подумал про людей с врожденными иммунодефицитами или хроническими инфекциями.

Зафиксированы ли случаи передачи рака от человека к человеку?

В начале 1950 годов американский онколог и иммунолог Честер Милтон Саутэм провел ряд экспериментов. В то время ученые только начинали культивировать опухолевые клетки человека и создавать на их основе модели опухолей. Изначально у Милтона была гипотеза, что если привить человеку опухолевые клетки, то его иммунная система сможет с ними справиться и уничтожить.

От рака?

Да, людям вводили клетки HeLa — суперагрессивные и суперзлокачественные, которые могли бы теоретически прижиться в чужеродной среде.

Эксперимент заключался во введении этих живых клеток шприцем под кожу. Предполагалось, что иммунная система справится с ними, но если нет, то наблюдатели увидят развивающийся подкожный узел и быстро избавятся от него. Некоторым пациентам сформировавшуюся опухоль успели прооперировать, но у кого-то клетки распространились по всему организму и метастазировали.

Хорошо, что сейчас официально такие эксперименты запрещены. То есть случайное заражение опухолевыми клетками исключено?

Михаил Иванович Давыдов (хирург-онколог, академик РАН, экс-руководитель центра имени Блохина — прим. «Ленты.ру»), рассказывал историю молодой девушки, нуждавшейся в пересадке почки. После успешной трансплантации от донора в пересаженной почке начал развиваться рак.

Пациентам после трансплантации необходимо принимать препараты, подавляющие иммунную систему, — иммунодепрессанты. Вероятно, в случае этой девушки на фоне этих лекарств развилась опухоль. Сложно сказать, была ли опухоль в почке на момент трансплантации или возникла после нее, возможно, там присутствовали единичные опухолевые клетки, которые начали расти. Боле того, опухоль метастазировала. То есть опухоль росла не только в пересаженной почке, но и в тканях самой пациентки.

Врачи отменили подавляющие иммунитет препараты, после отмены иммуносупрессии опухоль начала уменьшаться, но почку пришлось удалить из-за реакции отторжения. Пациентку вернули на гемодиализ, и через некоторое время пересадили ей новую, здоровую почку. История демонстрирует, как опухолевые клетки чужого органа могут жить в организме на фоне иммуносупрессии.

Есть еще несколько интересных наблюдений, которые стоит отметить. Если опухоль была удалена не полностью и часть злокачественных клеток осталась в краях операционной раны, они могут продолжить свой рост. По сути, их также переместили из одного места в другое, но в пределах организма того же самого пациента.

Именно поэтому специалисты рекомендуют лечить онкологические заболевания в специализированных центрах. Хирурги-онкологи подходят к лечению с точки зрения онкологического радикализма. Они стараются удалить все клетки опухоли, чтобы не допустить их повторного роста.

Вы упомянули, что ученые со всего мира активно исследуют передачу и развитие рака у тасманийских дьяволов и это одна из самых актуальных научных тем. Какое значение это имеет для онкологии?

Эта тема уже не так актуальна, как десять лет назад. В то время на наших глазах развивалась эпидемия опухолевого заболевания. И это происходило в условиях достаточно развитого инструментария для изучения опухолей, молекулярной биологии и генетики опухолевых клеток.

Последние 20 лет, а возможно, и больше — почти 30 — мы наблюдаем за этой эпидемией. И, безусловно, это очень интересный объект для исследования. Нам нужно понять, почему так происходит, как это передается и как лечить такие заболевания. А также выяснить, почему иммунная система не реагирует должным образом, хотя должна была бы. Ведь тасманийский дьявол — не чистая линия, то есть животные не линейные, не обладают идентичным генетическим составом. Возникает много вопросов, на которые пока нет ответов.

Возможно ли, чтобы рак передавался от животного человеку?

В научной литературе я не встречал описание подобных случаев. Думаю, что нет.

Эволюция опухолей

В своей лаборатории вы изучаете опухоли пациентов, которые проходили лечение в институте имени Блохина в 1970-х годах. Как изменился рак за последние 50 лет?

Полагаю, что рак, которым люди болели тысячи лет назад, например, в Древнем Египте или в других древних цивилизациях, не сильно отличался от современного рака.

Мы как исследователи в области онкологии ценим любые опухолевые модели, и чем их больше, тем лучше. Это связано с тем, что существуют разнообразные мишени и механизмы действия препаратов, а также различные типы опухолей с уникальными характеристиками. Каждая опухоль отличается от другой, и чем шире линейка доступных нам моделей для изучения механизмов развития рака и способов его лечения, тем больше информации мы можем получить в экспериментальной базе, то есть не на пациентах, а в лаборатории.

Опухоли, полученные в 70-е годы, не отличаются от современных с точки зрения скорости роста и особенностей опухолевых клеток. Они отличаются так же, как отличаются опухоли у двух пациентов в одной палате. Рак легкого у одного пациента морфологически отличается от рака легкого у другого.

Можно, наверное, сказать, что за последние пятьдесят с лишним лет произошли определенные изменения факторов, влияющих на риск развития рака.

Кроме того, изменения в привычках и условиях жизни могут играть свою роль в снижении заболеваемости. Например, значительно уменьшилось количество курильщиков. Среди тех, кто родился в 2000-х годах, гораздо меньше людей курят, чем среди тех, кто родился в середине 1980-х, и тех, кто родился в 1960-е. Исходя из этого можно предположить, что со временем будет наблюдаться некоторое снижение заболеваемости раком легких, гортани и другими видами рака, связанными с курением.

Также стоит отметить активное внедрение вакцинации против вируса папилломы человека. Если концепция окажется верной, то через 30 лет мы должны увидеть сокращение числа новых случаев рака шейки матки у женщин.

Есть ли обратные примеры? Возможно, вследствие новых условий некоторые виды рака встречаются чаще, чем в 1970-е годы?

Конечно, рак предстательной железы стал более распространенным. Однако это связано скорее не с реальным увеличением числа заболевших, а с тем, что население стареет, и с улучшением диагностики. Если внимательно обследовать любого мужчину старше 70 лет, то у каждого второго можно найти признаки рака простаты. Если не рак, то доброкачественную гиперплазию предстательной железы (ДГПЖ) можно найти точно.

Вы перечислили вирусы, которые могут повышать риск развития онкологических заболеваний. Если у человека есть в организме эти вирусы, но клинически он ничем не болеет, нужно ли что-то делать?

При наличии вируса папилломы человека (ВПЧ), который повышает риск развития рака шейки матки у женщин, нужно регулярно обследоваться у гинеколога. Поскольку ВПЧ может влиять на развитие опухолей головы и шеи — необходимо регулярно с помощью ларингоскопа обследоваться у отоларинголога.

Гепатиты требуют лечения. Некоторые из них, такие как гепатит C, хорошо поддаются терапии. Гепатит B также необходимо лечить, но с особой осторожностью, поскольку он может легко перейти в хроническую форму. Из этого состояния порой бывает сложно выйти.

Что касается вируса Эпштейна — Барр, здесь нет особых рекомендаций, поскольку пока нет способов избавить организм полностью от этого вируса. Однако важно вести здоровый образ жизни, правильно питаться и избегать дополнительных инфекций. Это снизит риски развития многих видов рака, в том числе ассоциированных с этим вирусом.