Генетика — это наука, описывающая, как генетическая программа, унаследованная нами от родителей, реализуется в жизни. С другой стороны, наукой накоплено множество сведений, которые не объясняются только генетическими причинами.
Параллельно генетике существует наука, которая также изучает свойства генома и его роль в существовании человека, его физиологической активности, не исключая при этом влияние других механизмов. Это наука называется эпигенетика (дословно — «над генетикой»). Некоторые ученые называют ее прижизненной генетикой.
Оказалось, что часть нашей жизнедеятельности детерминирована программой, которую мы унаследовали от родителей. Но существует и эпигенетика, которая может радикально менять нашу генетическую программу в зависимости от того, в каких жизненных условиях мы находимся.
Это явление хорошо прослеживается на однояйцевых близнецах. Если их поместить в разную среду обитания (одного, например, в мегаполис, а другого в тайгу), то со временем, несмотря на изначально одинаковый геном, они начинают сильно отличаться друг от друга. Существуют механизмы, которые модифицируют нашу генетическую программу, адаптируют ее в соответствии со средой обитания.
Эпигенетика играет большую роль в изучении закономерности развития заболеваний. Так в течении жизни человека могут включаться одни гены и выключаться другие (если включается вредоносный ген, а выключается полезный, то развивается болезнь). Эпигенетика описывает эти изменения и механизмы развития генома под влиянием факторов внешней среды.
Механизмы эпигенетики в организме любой особи, включая человека, подвергающегося каким то серьезным вызовам (стрессовое воздействие, экология, климат, питание) способны менять нашу генетическую программу.
Геном — это не железобетонная конструкция. Он может претерпеть глубочайшие изменения под влиянием внешних обстоятельств. Когда эту концепцию применили к онкологии, появилось множество публикаций, которые описывают рак, как эпигенетический хаос.
В раковой клетке эпигеномный профиль радикально отличается от генов, которые работают в здоровой клетке. Оказалось, что это осуществляется благодаря эпигенетическим механизмам.
Есть специализированная ферментативная система, которую можно активировать негативными факторами окружающей среды. При этом она начинает беспорядочно включать и выключать гены. Этот процесс имеет хаотический характер (отсюда название «эпигенетический хаос»).
В результате этого процесса могут возникать нежизнеспособные клетки, которые вскоре погибают. Могут также появляться клетки с избыточным потенциалом жизнеспособности. В них формируется новый генетический сюжет, новая генетическая программа.
Окружающие ткани продолжают жить по старой программе. Программа новой клеточной популяции никак не соответствует той программе, которой подчиняется весь организм. Возникает противоречие.
Такие клетки-мутанты через эпигенетический хаос возникают в нашем организме постоянно. Это эволюционный процесс. Т.о. возникают клетки, обладающие громадной способностью к размножению и высокой выживаемостью.
Раньше предполагалось, что иммунитет первым начинает борьбу в мутировавшими клетками. Теперь выяснилось, что задолго до того, как в процесс включается иммунитет, микроокружение стремиться подавить любого «инородца». Это первый барьер, с которым сталкивается вновь возникшая злокачественная клетка.
Злокачественные клетки пытаются выжить, а здоровые окружающие ткани стремятся их подавить. В большинстве случаев микроокружение побеждает и уничтожает эти клетки.
С возрастом снижается способность микроокружения подавлять мутировавшие клетки. Именно поэтому у пожилых возрастает риск развития онкологии.
В норме мутант погибает под действием микроокружения. Новое направление в онкологии ставит своей целью работу с микроокружением, и попытку помочь естественному потенциалу тканей подавлять онкоочаги.
Эта война идет довольно долго. Иногда опухоль может достичь определенных размеров, но она еще остается микроопухолью. Клиницисты называют ее cancer in citu (рак на месте). Она еще пока не так агрессивна, чтобы прорастать здоровые ткани, метастазировать.
Возникает своеобразное равновесие — какое то время cancer in citu и здоровые окружающие ткани сосуществуют вместе. У опухоли хватило потенциала вырасти до определенного микроочага, но дальше этот потенциал подавляется окружающими тканями (микроокружением). Это так называемые дормантные, «спящие или молчащие» опухоли. При определенных условиях они могут активизироваться.
При активации cancer in citu происходит инвазивный рост опухоли, метастазирование. У некоторых людей cancer in citu может существовать довольно длительный период без активации.
Одно из направлений современной онкологии — помочь здоровым тканям подавлять опухоль, сдерживать ее дальнейший рост. Без применения токсических противопухолевых средств, облучения, которые действуют не слишком избирательно и наряду с опухолью подавляют и здоровые ткани.
Выяснилось, что микроопухоли и даже единичные опухолевые клетки способны выпускать наружу, в окружающие ткани везикулы (пузырьки) с сигнальными молекулами, продуцируемыми опухолью. Эти молекулы воздействуют на микроокружение и «приспосабливают» его.
То есть сначала микроокружение агрессивно подавляет опухоль, потом оно уже под воздействием сигналов от опухоли переподчиняется ее интересам, начинает питать ее. Этот процесс может быть растянут во времени на год и более. Он происходит через эпигенетические механизмы, через перепрограммирование тканей.
В результате мы имеем:
Зарождение злокачественного процесса происходит через эпигенетический хаос (это ферменты, которые можно стимулировать или подавлять).
Выживание злокачественной клетки в микроокружении происходит за счет особой генетической программы с высоким потенциалом выживания и подавления микроокружения через эпигенетические механизмы путем перепрограммирования, задавая новый генетический сюжет.
Следующий этап — инвазия. Опухоль растет. На этом этапе клетки опухоли начинают распознаваться иммунной системой.
Иммунная система пытается подавить опухоль. Как только иммунные клетки появляются там — опухоль начинает действовать и на иммунную систему, она вырабатывает факторы иммуносупрессии (PDL). Эти факторы взаимодействуют с рецепторами на Т-лимфоцитах. В результате Т-лимфоцит нейтрализуется, утрачивая свою активность.
Если на этом этапе ввести лекарство, подавляющее молекулы PDL, то Т-лимфоцит не утратит своей активности и сможет уничтожить опухоль. Сейчас уже существуют такие препараты на основе моноклональных антител (антиPDL), так началась эпоха иммунотерапии.
До появления инвазии и метастазирования процесс еще обратим. При появлении метастазов без химиотерапии, хирургического лечения и лучевой терапии уже не обойтись.
Параллельно генетике существует наука, которая также изучает свойства генома и его роль в существовании человека, его физиологической активности, не исключая при этом влияние других механизмов. Это наука называется эпигенетика (дословно — «над генетикой»). Некоторые ученые называют ее прижизненной генетикой.
Оказалось, что часть нашей жизнедеятельности детерминирована программой, которую мы унаследовали от родителей. Но существует и эпигенетика, которая может радикально менять нашу генетическую программу в зависимости от того, в каких жизненных условиях мы находимся.
Это явление хорошо прослеживается на однояйцевых близнецах. Если их поместить в разную среду обитания (одного, например, в мегаполис, а другого в тайгу), то со временем, несмотря на изначально одинаковый геном, они начинают сильно отличаться друг от друга. Существуют механизмы, которые модифицируют нашу генетическую программу, адаптируют ее в соответствии со средой обитания.
Эпигенетика играет большую роль в изучении закономерности развития заболеваний. Так в течении жизни человека могут включаться одни гены и выключаться другие (если включается вредоносный ген, а выключается полезный, то развивается болезнь). Эпигенетика описывает эти изменения и механизмы развития генома под влиянием факторов внешней среды.
Механизмы эпигенетики в организме любой особи, включая человека, подвергающегося каким то серьезным вызовам (стрессовое воздействие, экология, климат, питание) способны менять нашу генетическую программу.
Геном — это не железобетонная конструкция. Он может претерпеть глубочайшие изменения под влиянием внешних обстоятельств. Когда эту концепцию применили к онкологии, появилось множество публикаций, которые описывают рак, как эпигенетический хаос.
В раковой клетке эпигеномный профиль радикально отличается от генов, которые работают в здоровой клетке. Оказалось, что это осуществляется благодаря эпигенетическим механизмам.
Есть специализированная ферментативная система, которую можно активировать негативными факторами окружающей среды. При этом она начинает беспорядочно включать и выключать гены. Этот процесс имеет хаотический характер (отсюда название «эпигенетический хаос»).
В результате этого процесса могут возникать нежизнеспособные клетки, которые вскоре погибают. Могут также появляться клетки с избыточным потенциалом жизнеспособности. В них формируется новый генетический сюжет, новая генетическая программа.
Окружающие ткани продолжают жить по старой программе. Программа новой клеточной популяции никак не соответствует той программе, которой подчиняется весь организм. Возникает противоречие.
Такие клетки-мутанты через эпигенетический хаос возникают в нашем организме постоянно. Это эволюционный процесс. Т.о. возникают клетки, обладающие громадной способностью к размножению и высокой выживаемостью.
Раньше предполагалось, что иммунитет первым начинает борьбу в мутировавшими клетками. Теперь выяснилось, что задолго до того, как в процесс включается иммунитет, микроокружение стремиться подавить любого «инородца». Это первый барьер, с которым сталкивается вновь возникшая злокачественная клетка.
Злокачественные клетки пытаются выжить, а здоровые окружающие ткани стремятся их подавить. В большинстве случаев микроокружение побеждает и уничтожает эти клетки.
С возрастом снижается способность микроокружения подавлять мутировавшие клетки. Именно поэтому у пожилых возрастает риск развития онкологии.
В норме мутант погибает под действием микроокружения. Новое направление в онкологии ставит своей целью работу с микроокружением, и попытку помочь естественному потенциалу тканей подавлять онкоочаги.
Эта война идет довольно долго. Иногда опухоль может достичь определенных размеров, но она еще остается микроопухолью. Клиницисты называют ее cancer in citu (рак на месте). Она еще пока не так агрессивна, чтобы прорастать здоровые ткани, метастазировать.
Возникает своеобразное равновесие — какое то время cancer in citu и здоровые окружающие ткани сосуществуют вместе. У опухоли хватило потенциала вырасти до определенного микроочага, но дальше этот потенциал подавляется окружающими тканями (микроокружением). Это так называемые дормантные, «спящие или молчащие» опухоли. При определенных условиях они могут активизироваться.
При активации cancer in citu происходит инвазивный рост опухоли, метастазирование. У некоторых людей cancer in citu может существовать довольно длительный период без активации.
Одно из направлений современной онкологии — помочь здоровым тканям подавлять опухоль, сдерживать ее дальнейший рост. Без применения токсических противопухолевых средств, облучения, которые действуют не слишком избирательно и наряду с опухолью подавляют и здоровые ткани.
Выяснилось, что микроопухоли и даже единичные опухолевые клетки способны выпускать наружу, в окружающие ткани везикулы (пузырьки) с сигнальными молекулами, продуцируемыми опухолью. Эти молекулы воздействуют на микроокружение и «приспосабливают» его.
То есть сначала микроокружение агрессивно подавляет опухоль, потом оно уже под воздействием сигналов от опухоли переподчиняется ее интересам, начинает питать ее. Этот процесс может быть растянут во времени на год и более. Он происходит через эпигенетические механизмы, через перепрограммирование тканей.
В результате мы имеем:
Зарождение злокачественного процесса происходит через эпигенетический хаос (это ферменты, которые можно стимулировать или подавлять).
Выживание злокачественной клетки в микроокружении происходит за счет особой генетической программы с высоким потенциалом выживания и подавления микроокружения через эпигенетические механизмы путем перепрограммирования, задавая новый генетический сюжет.
Следующий этап — инвазия. Опухоль растет. На этом этапе клетки опухоли начинают распознаваться иммунной системой.
Иммунная система пытается подавить опухоль. Как только иммунные клетки появляются там — опухоль начинает действовать и на иммунную систему, она вырабатывает факторы иммуносупрессии (PDL). Эти факторы взаимодействуют с рецепторами на Т-лимфоцитах. В результате Т-лимфоцит нейтрализуется, утрачивая свою активность.
Если на этом этапе ввести лекарство, подавляющее молекулы PDL, то Т-лимфоцит не утратит своей активности и сможет уничтожить опухоль. Сейчас уже существуют такие препараты на основе моноклональных антител (антиPDL), так началась эпоха иммунотерапии.
До появления инвазии и метастазирования процесс еще обратим. При появлении метастазов без химиотерапии, хирургического лечения и лучевой терапии уже не обойтись.