Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 406
Текст из файла (страница 406)
Пациенты, излечившиеся от рака, и их родственники вот уже долгое время выступают поборниками государственного финансирования фундаментальных биомедицииских исследований. Время от времени оии выражают вполне понятное недовольство тем, что методы лечения, несмотря иа очевидное накопление фундаментальных сведений о природе заболевания, совершенствуются слишком медленно. Одиако накопление знаний ведет к более глубокому пониманию, и мощный прорыв в лечении рака иеизбежио произойдет в самое ближайшее время. Это отнюдь ие пустые слова.
В качестве примера можно привести следующее. За последнее время мы гораздо лучше поняли молекулярные механизмы, лежащие в основе выбора «все или ничего», который делает клетка, стоящая иа грани апоптоза. Сколько времени должно пройти, прежде чем мы в достаточной степени изучим аномальную сеть сигнальных механизмов в отдельно взятой опухоли, чтобы суметь правильно выбрать комбинацию препаратов и факторов, которая селективио уничтожит все клетки именно в этой опухоли? 1934 Часть 5. Клетки в контексте их совокупности Оглядываясь на развитие клеточной биологии, учитывая скорость нынешнего прогресса, у нас есть основания для оптимизма.
Желание ргсюбраться и понять явление, которое движет фундаментальную науку, несомненно, приведет к открытию новых способов использовать наши знания во имя человечества. Это касается не только раковых заболеваний, но и различных инфекций, ментальных расстройств, вопросов сельского хозяйства и других областей, о которых мы даже не подозреваем. Заключение Наше понимание клеточной биологии онкологических заболеваний становится все более глубоким; уже сейчас это позволяет совершенствовать методы профилактики, диагностики и лечения рака.
Противораковая терапия, направленная на преимущественное истребление раковых клеток, может использовать свойства, отличающие их от нормальныг клеток. Среди этих свойств — зависимость раковых клеток от онкогенны белков, а также нарушение систем репарации ДНК, регуляции клеточного цикла и апоптоза. Также представляется возможным контролировать рост опухоли, лишая ее кровоснабжения и поддержки со стороны клеток стромы. Имея четкое представление о механизмах регуляции в нормальной клетке и их нарушениях в различных формах рака, мы можем разрабатывать препараты, направленно убивающие раковые клетки путем воздействия на конкретные молекулы, необходимые для роста и выживания неопластических клеток.
Наконец, совершенствуя методы идентификации конкретных генетических и эпигенетических изменений в случае каждой отдельно взятой опухоли, мы сможем находить верный способ лечения, эффективный для каждого данного пациента. Задачи Какие утверждения верны? Обоснуйте свой ответ 20Д. Для успешного прогрессирования рака степень генетической нестабильности: точечных мутаций, хромосомных перестроек и зпигенетических изменений, должна быть максимальной. 20.2. Маловероятно, что терапия, направленная исключительно на ликвидацию быстро деля|цихся клеток, составляющих основную массу опухоли, полностью излечит рак. 20.3.
Основными канцерогенными факторами среды являются последствия высокой индустриализации, такие как промышленное загрязнение и пищевые добавки. 20.4. Диметилбензантрацен (ДМБА) является чрезвычайно специфичным мутагеном, поскольку в 901' кожных опухолей, вызываемых им, имеют замену А — Т точно в одном и том же сайте локуса гена??аз. 20.5. Белки, кодируемые онкогенами, являются стимулирующими, а супрессоры — подавляющими компонентами систем регуляции роста и деления клеток.
Поразмышляйте над следующим 20.6. В отличие от рака толстой кишки, заболеваемость которым резко растет с возрастом, пик заболеваемости остеосаркомой, поражающей в основном длинные трубчатые кости, приходится на подростковый период. Остеосаркомы относительно редки у маленьких детей (до 9 лет) и у взрослых (старше 20 лет). Как вы думаете, почему возрастная зависимость заболеваемости остеосаркомой отличается от воз растиой зависимости для рака толстой кишки? 20.7. Как показано иа рис, О20.1, кривые, отражающие зависимость смерт ности от возраста, построенные для рака молочной железы и шейки матки, сильно отличаются от аналогичной кривой для рака толстой кишки. Грели людей старше 50 лет смертность от рака молочной железы и шейки матки растет с возрастом ие так быстро, однако рост смертности от рака толстой кишки ие останавливается.
Как вы думаете, почему рост смертности от рака молочиой железы и шейки матки замедляется после 50 лет? . Рвк ш ~зяожи' рйк шойгу мвтхи' -. з " . з" а. 3 о йв аа.ава воц2 "'.':,' " '' 2 г и и 1;.ау ' '. '.:,':,"., 1, ....;...,,.:" т гхх о 0 —:' 0.:" " " 0 25 32 40 50 63 79 25 32 40 50 63 79 25 32 40 50 63 79 а) возраст, в годах б) возраст, в годах в) возраст, в годах Рис. ()20.1 возрастная зависимопь смертности от рака (к задаче 20 7). а) Рак толстой кишки у женщин. б) Рак молочной железы у женщин. в) Рак шейки матки. Во всех случаях по вертикальной оси — десятичный логарифм смертности, по горизонтальной оси — воз рап на момент смерти (в логарифмической шкале].
Прямые линии на рисунках б и в — результат линейной регрессии по млагваим возрастным группам, на рисунке а — по всем точкам. (Данные заимствованы из Р Аггппаве апб й. 0ой, Вг. 1 Салсег 91: 1983-1989, 2004. С разрешения издательства ЗЛаспг!йап Рны(зпегз Цб.) 20.8. Используя аиалогию с автомобилем, можно гены, ответственные за раз витие рака, уподобить отказавшим тормозам и заклинившей педали газа. Такое может случиться из за плохого техобслуживания, которое проводил небрежный механик. Развивая эту аиалогию, соотнесите оикогеиы, гены супрессоры и геиы поддержания ДНК с отказавшими тормозами, заклинившей педалью газа и плохим механиком.
Объясните свой выбор. 20.9. В Великобритании в течение 50 лет отслеживали смертность от рака легких в нескольких группах мужчин. На рис. О20.2 представлен суммарный риск умереть от рака легких в зависимости от возраста и пристрастия к курению. Всего было четыре группы: мужчины, которые никогда ие курили; мужчины, бросившие курить в 30 лет; в 50 лет и те, кто курил до самой смерти. Эти данные ясно демоистрируют, что можно зиачительио снизить суммарный риск смерти от рака легких, бросив курить.
Каково, по вашему мнению, биологическое основание этого наблюдения? 20.10. Тасмаискому дьяволу, хищному австралийскому сумчатому, грозит выми рание из. за смертельной болезни, при которой иа морде и в ротовой полости развивается злокачественная опухоль, ие позволяющая животному питаться.
Вам поручили найти причины этого необычного ракового заболевания. Вам кажется очевидным, что эта форма рака передается от одной особи к другой, скорее всего, при частых агрессивных сголкиовеииях, в которых одной из форм нападения являются укусы в лицевую область. Чтобы выявить причину болезни, вы собрали образцы опухолей 11 тасмаиских дьяволов из удаленных друг от друга районов и исследовали их. Как и ожидаешь, кариотипы опухолевых клеток сильно отличаются от кариотипа 1936-.' ЧЕМ» %» КЛЕТКИ В КОйтЕКСтЕИХ СчВВО)СУййВСтИ' Рис. 1220.2. Суммарный риск смертности от рака легких для некурящих, курящих и бросивших курить (н задаче 20 5).
Суммарный риск есть промежуточная сумма смертностей (в процентах) для каждой группы. Тая, 1% курильщиков погибает в возрасте между 45 и 55 годами; еще 4% — в возрасте 55-65 лет (что дает суммарный риск 5%), и еще 11 16 умирает в возрасте 65-?5 лет (то есть суммарный риск составляет 16 1»]. в)грит, по.сей двиь 15 х й Ф оо ив хи,~ 10 ив е о с» ли оЕ ни о ь но Х сс е о бросили, нормальных клеток (рнс. 1 »20.3).
К свое му удивлению, вы обнаружили порази тельное сходство карнотипов всех 11 опухолей. Более того, у одного из тасманских бросили в зб звт дьЯволов обнаРУжилась инвеРсиЯ в пЯтой хромосоме, отсутствующая в клетках его лицевой опухоли. Как, по вашему, эта форма рака передается от особи к особи? 45 65 65 тб бб Не похоже ли зто на заражение вирусом возраст, в годах или микроорганизмами? Объясните. 20.11. Теперь, когда секвенирова ние ДНК стало недорогой, надежной и быстрой процедурой, ваш руководитель созвал консорциум исследователей и объявил о запуске нового амбициозного про екта: проследить все мутации в нескольких человеческих опухолях.
Он решил сконцентрироваться на раке молочной железы и раке толстой и прямой кишки, поскольку эти формы в совокупности ответственны за 14;,ь смертей от рака. Для каждой из 11 раковых опухолей молочной железы и 11раковых опухолей толстой и прямой кишки вы синтезировали праймеры для амплификации 120839 экзонов в 14 661 транскринтах 13 023 генов. В качестве контроля вы амплифицировали ге же самые участки ДНК из нормальных клеток. Вы секвенировали ПЦР продукты и с помогцью аналитического программного обеспечения сравнили 456 Мб по следовательностей ДНК из опухолей с опубликованными последовательностями человеческого генома.
Результаты привели вас в недоумение: обнаружилось 816 986 предполагаемых мутаций, то есть более 37 000 мутаций на одну опухоль! Очевидно, так быть не может. Подумав немного, вы поняли, что компьютер иногда путает основания. Чтобы проверить догадку, вы просмотрели каждую из последовательностей и нашли, что можно исключить 353738 изменений, после чего остается 463 248, или примерно 21 000 мутаций на одну опухоль. Все равно слишком много! А. Почему вы обнаруживаете несуществующие мутации? Предложите еще хотя бы три причины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
