В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

В новостях постоянно мелькают истории о все новых методах борьбы с раком. Со стороны может показаться, что это просто еще одна болезнь, которую медицина вот-вот победит. На деле все совсем не так. Избавиться от рака вовсе человечество не сможет. Правда, уже известно, кто страдает от него вдвое реже других. Но присоединение к этому клубу «ракоустойчивых» обойдется дорого, причем заплатить придется вовсе не деньгами. Попробуем разобраться, почему так.

Опухоль: случайная ошибка копирования генов или что-то совсем другое?

Чтобы понять, как бороться с болезнью, надо выяснить, что она собой представляет. Трудно лечить то, что не можешь понять. И вот с осознанием истинных причин рака пока все не так хорошо.

В школе нам объясняют, что рак — следствие простых ошибок при делении наших клеток. Во время такого деления молекулы ДНК копируются, и на три миллиарда «букв» какое-то количество ошибок неизбежно. В итоге ошибки накапливаются. И рано или поздно обычная, смертная клетка человека становится бессмертной — в том смысле, что может делиться неограниченное количество раз и жить бесконечно долгое время, до тех пор, пока получает питательные вещества. Начиная быстро делиться, раковые клетки в прямом смысле теснят здоровые, приходят боль, нарушения в работе органов, смерть.

Такая схема появления рака интуитивно кажется довольно логичной. Но у нее есть недостатки: статистика и среди разных видов, и внутри вида людей не поддерживает гипотезу, что рак — следствие случайных ошибок, по принципу «со всеми бывает».

Если бы было так, рак встречался бы тем чаще, чем больше в организме клеток. На деле нет ничего дальше от истины. Каждый двадцатый слон за свою жизнь столкнется с этой болезнью, хотя слоны, как и люди, живут долго и, достигнув взрослого возраста, практически не гибнут от инфекций и хищников.

Если бы частота превращения здоровой клетки в раковую была “естественной”, неизменной величиной, слоны вообще редко доживали бы до взрослого возраста / ©Wikimedua Commons

В мире в целом каждый пятый человек за свою жизнь столкнется с раком, а в развитых странах — двое из пяти. У слона при этом в 100 раз больше клеток, чем у нас. Конечно, некоторые из них могут делиться чуть медленнее, но никак не в 100 раз. Есть примеры и жестче: киты. У кита клеток может быть и в тысячу, и даже в десять тысяч раз больше, чем у человека. Но рак у них, возможно, встречается еще реже, чем у слонов.

Проницательный читатель скажет: ну чего вы сравниваете нас со слонами с китами. Очевидно, что у них другие гены. Крупные животные не могут иметь такую же вероятность возникновения рака, что и мелкие: тогда бы они в сто-тысячу-десять тысяч раз чаще умирали от опухолей. То есть попросту не доживали до взрослого возраста. Ясно, что эволюция должна была дать им генетическую защиту.

Это правда: такая защита у слонов есть. Речь о гене TP53, который отвечает за синтез белка p53, подавляющего развитие опухолей в организме млекопитающих. У нас этот ген всего один, у слонов их 20 копий. У китов механизмы защиты от превращения обычных клеток в раковые существенно отличаются, но они ничуть не хуже слоновьих.

Горбатые и иные киты имеют в 1000–100 тысяч раз больше клеток, чем мы, живут долго, но рак среди них редкость / ©Wikimedia Commons

Среди образованных людей распространено другое заблуждение. Якобы рак — это естественный процесс (как и любые ошибки), который стоит в конце жизненного пути любого существа, если оно не умирает от инфекции или хищника. Поэтому, считают многие, чем больше развивается медицина, чем дольше живет человек, тем больше нас будет умирать от рака.

Эта гипотеза при внешней логичности не выдерживает проверки фактами. Киты живут до 200 лет. Взрослые особи их крупных видов практически недоступны хищникам, да и эпидемиям. Если бы рак был естественным концом многоклеточного организма, киты умирали бы именно от рака — и примерно тогда же, когда и люди. А это значит, что до 200 лет дожить им не грозило бы вовсе. Увы, киты не в курсе человеческих гипотез, поэтому продолжают наслаждаться долголетием.

Из примера со слонами очевидно: у природы есть эффективные механизмы защиты от рака. Почему же она не применяет их на более мелких организмах, а не только на слонах с китами?

Вопрос этот возникает сам собой, но по сути он неверен. Эволюция отлично защитила от рака довольно мелкие организмы. Например, голые землекопы (небольшие грызуны) на сегодня дали всего пару случаев рака — и всего один из них в теории мог быть смертельным. Да и там речь идет о раке, полученном в неестественных для этого организма условиях.

Голый землекоп в природе обитает на большой глубине, где кислорода не более 9%, а раком он заболел в исследовательском центре, при 21% кислорода в воздухе. Если нас вечно держать при 45% кислорода, вместо привычных для надземных существ 21%, частота разных болезней для нас тоже бы изменилась.

Голый землекоп много меньше нас, но почти не болеет раком. Слоны с китами много больше нас, но болеют раком много реже. В чем дело? Почему мы, люди, такие, как бы это сказать помягче, невезучие? Отчего эволюции, кажется, плевать на защиту нашего вида от рака?

Чем обычные люди уступают сектантам, заставляющим женщин стирать руками

Частота заболеваний раком на протяжении последних десятилетий резко растет, и чем более развита страна — тем быстрее. Но есть исключения — и большие. К примеру, в США живут много различных сектантов, в том числе амиши. Их религиозные взгляды запрещают использовать автомобили, телефоны и прочий интернет. Даже механизация сельского хозяйства (они в основном фермеры) там запрещена (правда, разрешены выращивание ГМО-растений и использование пестицидов).

Амиши пашут конным плугом. Несмотря на это, их фермы экономически успешны, а численность их населения удваивается раз в пару десятков лет / ©geneticliteracyproject.org

Так вот: они болеют раком на 40% реже соседних с ними не-амишей, живущих в тех же самых районах Соединенных Штатов. Может, дело в том, что амиши не курят? Да, вероятность раковых заболеваний, связываемых с курением (легких, дыхательных путей), у них на 63% ниже, чем у не-амишей из той же зоны. Но сам факт того, что она ниже не на 100%, показывает: рак, «связанный с курением», в 37% случаев может быть связан совсем не с курением.

Самое главное: виды рака, не связанные с курением, у амишей встречаются на 28% реже, чем у обычных людей тех же возрастных групп. Между тем, поскольку амиши положительно относятся к вакцинации и медицине вообще, их продолжительность жизни так же высока, как и у не-амишей-американцев.

Особенно интригует то, что все попытки найти у этих сектантов хоть какие-то гены, дающие им устойчивость к опухолям, показали нулевой результат. Вдобавок их диета с антираковой точки зрения небезопасна: много жиров, калорий и сахара — того, что, как нам часто говорят, повышает риск опухолей. Вывод: что-то резко снижает частоту рака среди них. Но это что-то не гены, как у слонов, а образ жизни, причем в основном дело вовсе не в отказе от курения и уж точно не в здоровом питании.

Многие считали, что от рака их защищает повышенная физическая активность. Если у вас нет интернета, телефона и телевизора с машиной, вы неизбежно будете ходить, например. В самом деле, амиши-мужчины делают 18 тысяч шагов в день, амиши-жнщины — 14 тысяч. Типичный американец делает в два-три раза меньше в сутки. В итоге избыточный вес имеет только один из 25 человек, а среди американцев в целом — каждый третий (средний русский сильно ближе ко второй цифре). Но проблема в том, что рак реже встречается и среди амишей-ремесленников, отошедших от сельского хозяйства. И среди тех из них, что все же имеют избыточный вес.

Еще хуже то, что среди спортсменов из среды обычных людей физическая активность выше, чем у амишей, а частота курения такая же исчезающей низкая, но никакого падения частоты рака на 40% среди них и близко нет. Например, у мужчин-спортсменов рак на 11% реже, чем у их сверстников-неспортсменов.

Да, есть группы спортсменов, среди которых вероятность рака даже ниже, чем у амишей. Это бегуны на средние дистанции, они получают злокачественную опухоль на 49% реже, чем обычные люди, бегуны на длинные дистанции — на 43% реже. Легкоатлеты-прыгуны показывают те же «минус 40%», что и амиши. Однако все эти виды спорта предельно далеки от занятий упомянутых сектантов. Они вообще не бегают, только ходят, в том числе за плугом. Значит, их нагрузки отнюдь не легкоатлетические и ближе к иным видам спорта, которые не могут снизить риск развития рака на 40%. Опять от нас что-то ускользает, верно?

Размножайся или умри

Группа швейцарских ученых однажды задумалась: как же это так? Какой смысл эволюции допускать наличие у людей массовой «встроенной» в их гены болезни, которая мешает размножаться? Всегда эволюция делала все для улучшения условий размножения, отбирала тех, кто умирает реже, размножается лучше, а тут вдруг что, солнечный удар у нее случился?

Молодые мужчины племени водаабе, Чад, с “боевым” макияжем на конкурсе по выбору женихов невестами. Зубы и белки глаз выставляются напоказ, поскольку по ним девушки выбирают будущих мужей. Их поведение может показаться не таким смешным, если вспомнить, что именно за счет раннего вовлечения в многочисленные семьи эти мужчины будут иметь меньшую вероятность рака, чем их сверстники из западного мира / ©cnn.com

Исследователи выяснили, как часто рак возникает у людей, имеющих разное количество детей. «Внезапно» оказалось, что эволюция не изменила себе. Там, где женщины в семьях рожали в среднем по 7,5 ребенка, вероятность заболеть раком за всю жизнь была в 2,79 раза ниже, чем в семьях, где женщины рожали в среднем менее полутора детей.

По вертикальной оси вероятность заболеть раком, по горизонтальной — число детей, приходящихся на одну женщину-мать в семье. Красная линия показывает судьбу женщин, синяя — мужчин, черная — среднюю для обоих полов / ©Wenpeng You et al.

Как мы видим, вероятность заболеть раком практически любой житель России запросто может уронить в разы. Среднее число детей на женщину в нашей стране редко достигает даже двух. Достаточно завести четверых, чтобы риск развития рака упал в пару раз. Причем исследователи подчеркивают, что такое соотношение наблюдались после выравнивания по возрастным группам (то есть с учетом разной продолжительности жизни в разных странах). После любой коррекции по ВВП, урбанизации и так далее. Это общее правило, и с биологической точки зрения оно вполне логично.

В самом деле, с точки зрения эволюции особи, не желающие размножаться, — это балласт. Они не просто бесполезны, но даже вредны: если бы их не было, доступные им материальные ресурсы оказались бы у тех, кто хочет размножаться.

Рак в каком-то смысле служит налогом на бездетность. Только если такой налог советского времени платили деньгами, то его биологический аналог платят головой. Убивая десяток миллионов человек в год, рак больше всего делает это в странах с минимальной скоростью размножения, тем самым уничтожая тех, кто с точки зрения дарвиновской приспособленности малополезен (малодетные) или вообще вреден (бездетные).

Стоит обратить внимание: правило работает не только для женщин, но и для мужчин. На первый взгляд, это интригует. С женщиной все понятно: когда она беременна или кормит ребенка грудью, у нее иной гормональный фон и так далее. Легко представить ситуацию, когда этот фон как-то влияет на ее устойчивость к раку, повышая ее. Но что с мужчиной? Ведь, согласно графику выше, вероятность умереть от рака у него так же зависит от числа детей у его долговременной сожительницы.

Какой механизм позволяет ему избегать рака, не ясно. Известно, что мужчины в браке могут несколько терять в уровне тестостерона, но регулярное взаимодействие с близкими может поднимать у них уровень окситоцина. Подобные гормональные изменения способны как-то влиять на устойчивость к раку, хотя, конечно, на сегодня конкретные механизмы такого влияния не ясны.

Теперь нам несложно понять, отчего это амиши на 40% реже простых американцев болеют раком. Вариантов нет: в их семьях женщины рожают по несколько детей, не менее 4,2. А средний американец не видит от своей жены и двоих. Было бы удивительно, если бы амиши после этого не имели меньшей частоты рака, чем их сверстники-несектанты.

Кстати, рождаемость амишей настолько велика, а рождаемость их сограждан-несектантов так мала, что американские демографы даже в шутку подсчитали, когда абсолютно все жители Штатов будут амишами. Впрочем, это случится не ранее чем через несколько веков, даже если случится.

Императив «размножайся или умри» неплохо объясняет как то, почему рак все чаще встречается в западном мире (рождаемость падает), так и то, почему он там «молодеет». Поясним: в обществе с хорошей медициной примерно половина раковых больных старше 70 лет. То есть вероятность рака с возрастом растет. Скажем, в США еще несколько десятков лет назад рак среди лиц 25–39 лет был сравнительно редок. И биологически это, кажется, имеет смысл: это наиболее фертильный возраст. Убивать особь такого возрастного диапазона, с точки зрения эволюции, не имеет смысла.

Однако рождаемость в Штатах падает, как и везде. Фертильный возраст сопровождается все меньшей фертильностью. Поэтому за 1975–2015 годы частота рака среди женщин 25–39 лет там растет на 1,15% в год, а для мужчин — на 0,46%. Причем процесс набирает обороты: к 2030-му в США частота возникновения рака у 25–39-летних вырастет на 11–12%, уверены авторы соответствующей работы.

Поэтому идея «рак — дело пожилых» становится все менее верной. В будущем этот процесс может дополнительно усилиться, благо число детей на одну женщину не стоит на месте — и движется оно вовсе не вверх.

Ждать ли лекарство от рака?

Человечество за последние века привыкло, что хитроумные ученые изобретают все больше и больше лекарств от самых разных болезней. Это и вакцины от традиционных инфекций, и антиретровирусная терапия от ВИЧ. Едва ли не каждый день СМИ рассказывают, как появляются все новые средства, обещающие покончить с раком. Еще чуть-чуть, кажется нам, еще немного — и он будет побежден.

Скажем честно: это не случится ни в каком обозримом будущем. Множество новых способов борьбы с раком, разумеется, крайне полезны, благо повышают вероятность выжить для тех, кто уже получил злокачественное новообразование. Но не более того. «Вакцины» и лекарства никогда не смогут на самом деле заставить рак отступить. Причина в том, что вакцины эффективно работают только против конкретных типов клеток (или вирусов).

Стоит возбудителю получить генетические отличия от того «образца», на котором тренировали вакцину, как она перестанет эффективно обучать иммунную систему атаковать «цели». Именно поэтому против гриппа приходится все время создавать новые вакцины: он исключительно быстро, в сравнении с другими вирусами, мутирует. Еще быстрее мутирует ВИЧ.

Но все это ерунда в сравнении с изменчивостью рака. Раковые клетки — обычные человеческие, просто работа некоторых генов в них пошла не так. У каждого человека ДНК слегка отличается от другого человека, а значит, число «целей» у антираковых вакцин исчисляется миллиардами. Создавать под каждого индивидуальную эффективную вакцину — нечто такое, что нам не первый год обещают. Только мы не советовали бы ставить деньги — или надежду на спасение жизни — на такие обещания.

Аналогичная ситуация с лекарствами. Убить раковую клетку (похожую на обычную человеческую), не уничтожив сходные по ДНК клетки вокруг нее, крайне сложно. Иногда это удается, часто — нет. Работа врачей-онкологов похожа на закатывание Сизифом камня в гору. Только они удалили опухоль либо вылечили ее радиацией или химиотерапией, как раковые клетки разбежались по всему организму и дали там метастазы.

Число лет жизни среднего ракового больного после постановки диагноза за последние десятки лет выросло во много раз. Темно-синим цветом показана усредненная вероятность для всех видов рака / ©Macmillan Cancer Support

Врачи сильно поднимают шансы выжить в этой борьбе, но они пока не творят чудеса. Повысить процент выживших после рака они могут, но остановить смерти от него — нет. Механизм ликвидации малодетных и бездетных по-настоящему сложен и эффективен. Победить его — задача на сегодня неподъемная.

Не стоит надеяться и на генетическое редактирование, о котором так много разговоров. Во-первых, возможности даже лучших технологий в этой области пока малы.

CRISPR хорошо и безошибочно работает только на страницах восторженных научпоп-СМИ. В реальной жизни все более грустно. Он систематически правит не те гены и не так, как надо, а те, что надо, исправить может не всегда.

Во-вторых, надо понимать, что в области генного редактирования людей бесплатные завтраки часто бывают с крысиным ядом внутри.

Мы, на самом деле, не знаем точных функций всех тех сотен генов, изменения в которых могут привести к раку. Запросто может оказаться, что, улучшив их в плане устойчивости к раку, мы ухудшим какую-нибудь иную их функцию: скажем, ухудшим работу мозга человека с отредактированным геномом.

Как этого избежать — вопрос сложный. К счастью, пока он даже не стоит, потому с методами типа CRISPR эффективное «антираковое» редактирование генов нереально во всем обозримом будущем.

А рекомендации будут?

Мы не любим загадывать загадки: от них в голове один беспорядок. Но вынуждены признать: как бороться с раком обычному современному человеку — загадка.

Нет, само собой разумеется, что ежегодное обследование у врачей резко повышает шансы выжить у любого заболевшего. Но в идеале хорошо бы вообще избежать заболевания. Однако все способы это сделать выглядят, как бы это сказать,.. сложными для современного человека.

Конечно, вы можете стать бегуном на средние дистанции — до трех километров. Но из того факта, что профессиональные спортсмены-«середняки» (мужчины, по женщинам, увы, таких исследований на большей выборке нет) до старости болеют раком на 49% реже их обычных сверстников, не следует, что так произойдет и у вас. Скорость бега спортсменов-любителей по всему миру падает: в 70-х она была заметно выше, чем сейчас. Почему так, вопрос второй: скорее всего, виновато падение уровня тестостерона у мужчин, идущее примерно на 1% в год.

Ниже скорость бега, ниже нагрузка на организм, меньше включаются те факторы, что снижают вероятность ракового заболевания. Чтобы уронить ее вероятность на 49%, надо бегать не «для удовольствия», а на нормальное время. Допустим, вам надо пробегать три километра быстрее, чем за 12 минут. Отметим: это условная цифра, реальные результаты профессиональных бегунов еще выше и еще более труднодостижимы. Многие ли из наших сограждан захотят совершить такое? Не будем себе врать: вопрос был чисто риторическим. Антиопухолевый эффект от физической активности «для удовольствия» много ниже и не затрагивает многие виды рака.

В теории есть метод профилактики рака, доступный практически каждому здоровому человеку: завести семью и несколько детей. Эффект, по сравнению с бессемейностью или одним ребенком, будет примерно такой же, как при «профессиональном» беге на среднюю дистанцию.

Но взглянем правде в глаза: это противоречит тому, что современный образ жизни сделал модным. Культурными образцами в сегодняшнем мире служат западные страны и западный же образ жизни. Везде, куда он проникает, рождаемость неизбежно падает — и падает сильно. Достаточно оглянуться вокруг на городской улице, чтобы понять: Россия — типичный пример подобной далеко зашедшей вестернизации.

Хорошо видно, что рождаемость в мире падает и будет продолжать падать во всем обозримом будущем. Следовательно, вероятность заболеть ракомбудет расти, что и наблюдается на практике / ©Wikimedia Commons

Большинству из нас свойственно попадать под влияние образа жизни и ценностей, принятых среди окружающих. Поэтому никаких нескольких детей у подавляющего большинства жителей страны типа России никогда не будет. В такой обстановке даже три километра за 12 минут более реалистичный способ «убежать от рака», чем многодетность.

Какие еще тут можно дать рекомендации? Определенно, можно никогда не курить (до десятка процентов снижения вероятности рака). Можно не жить рядом с угольными электростанциями, благо микрочастицы от несгораемых компонентов углей действительно канцерогены. Стараться поменьше вдыхать автомобильные выхлопы и не сидеть с подветренной стороны костра. Ни в коем случае не стоит вдыхать дым от сжигаемого в костре пластика, мусора или листьев: там микрочастиц намного больше, чем в дыме от обычного костра. Избегайте стоять рядом с палом травы или большим пожаром. Поменьше пейте газировку: люди, которые потребляют ее много, чаще остальных попадают к онкологу.

Но все это банальные рекомендации, которые стоит соблюдать, даже если вы в жизни не задумывались об этой болезни. И все они могут снизить частоту рака примерно на десяток процентов, не больше.

По-настоящему эффективные способы сильного снижения вероятности рака есть. Но применить их на практике трудно. А если вы не профессиональный бегун, амиш, житель некоторых стран Африки или кто-то еще, настолько же далекий от среднестатистического человека, — чрезвычайно трудно.

Автор: Александр Березин