Рак. Онкогенные вирусы. История изучения онкогенных вирусов.

Наука

Когда речь идет об онкологических заболеваниях, редко кому приходит в голову, что раком можно заразиться. Однако уже достоверно известно, что ряд вирусов вызывает определенные злокачественные образования, причем некоторые из этих вирусов передаются от человека к человеку

Онкогенная активность вирусов

С развитием злокачественных опухолей ассоциированы представители четырех семейств вирусов. Процесс трансформации нормальных клеток в злокачественные изучен для шести вирусов, которые вызывают 15% всех опухолей человека. К канцерогенным относят вирусы простого герпеса 2-го (HHV-2) и 8-го типа (HHV-8); вирус Эпштейна — Барр; вирус папилломы человека;

Рак. Онкогенные вирусы. История изучения онкогенных вирусов.

Вирус простого герпеса; просвечивающая электронная микроскопия

вирусы Т-лимфоцитов-1 (НТLV-1) и Т-лимфоцитов-2 (НТLV-2). Доказана канцерогенная роль вируса папилломы человека в развитии рака шейки матки, вируса гепатита B — в развитии рака печени, ВИЧ — в развитии саркомы Капоши.

Попадая в организм человека, генетический материал вируса может активно взаимодействовать с ДНК хозяина, активируя протоонкогены человека и трансформируя их в действующие онкогены.

Геном некоторых ретровирусов содержит самостоятельные высокоактивные онкогены, активирующиеся после включения ДНК вируса в ДНК клеток человека. Большинство онкогенных вирусов обладают специфическим клеточным тропизмом.

Отличительным признаком опухолей, ассоциированных с вирусами, является то, что опухолевые клетки содержат вирусный геном.

 Опаснейший вирус испытают как противораковое средство

География вирусного канцерогенеза

Частота опухолей, связанных с онкогенными вирусами, отличается в зависимости от континента. Вирус НТLV-1 (АТLV) распространен в тропических странах, но спорадически вызываемая им лимфома и лейкемия встречаются во всем мире. Заболевание возникает обычно у лиц старше 50 лет, протекает тяжело и быстро приводит к летальному исходу.

Кроме полового пути инфицирования, вирусом можно заразиться при переливании зараженной крови и через загрязненные медицинские инструменты. Этот вирус может проникнуть трансплацентарным путем от матери к плоду. Заболевает один из 2000 инфицированных. В эндемических очагах 20% населения, в основном родственники больных, являются носителями данного вируса.

Инфекция HTLV-1 эндемична в районах Японии. Вирус, очевидно, передается от матери к ребенку, но после инфицирования Т-клеточная лейкемия проявляется не сразу, а лишь спустя 20 лет.

Вирус Эпштейна — Барр вызывает aфpиканскую лимфому Беркитта и недифференцированную назофарингеальную карциному, распространенную в Юго-Восточной Азии. Получены весомые аргументы в пользу возможной этиологической роли вируса Эпштейна — Барр для лимфомы Ходжкина.

 Вирус краснухи: повышенная опасность для беременных!

Последствия беспорядочных половых связей

По результатам исследования установлено, что беспорядочные половые связи приводят к развитию рака шейки матки и рака полового члена, а также могут быть причиной рака предстательной железы.

С этим процессом связывают вирус простого герпеса (симплексвирус 2-го типа). Одним из доказательств служит тот факт, что у монахинь рак шейки матки возникает крайне редко.

А у женщин, которые рано начали половую жизнь и часто меняют партнеров, повышен риск развития рака шейки матки.

Вирусы герпеса способны размножаться в клетках эпителия головки члена и внутренней поверхности крайней плоти.

Своеобразным резервуаром для вирусов служит смегма, превращающаяся в канцероген для эпителия влагалищного отдела шейки матки.

Также половым путем, причем от мужчины к женщине, но не наоборот, передается вирус НТLV-1 (АТLV), который вызывает Т-клеточную лимфому и Т-клеточную лейкемию.

Вирус Эпштейна — Барр вызывает aфpиканскую лимфому Беркитта и недифференцированную назофарингеальную карциному, распространенную в Юго-Восточной Азии. Получены весомые аргументы в пользу возможной этиологической роли вируса Эпштейна — Барр для лимфомы Ходжкина

Папилломы и иммуноскомпрометированные мишени

Папилломавирусы широко распространены среди населения во всем мире, но зачастую никак себя не проявляют.

Вирус папилломы человека не только является возбудителем доброкачественных вирусных бородавок на коже и слизистой оболочке ротовой полости, но также ассоциирован с онкологическими заболеваниями гениталий, полости рта и гортани.

Значительная часть случаев рака шейки матки, вульвы и яичника связана с воздействием этого вируса. Латентный период до развития рака может длиться до 30 лет. Кроме того, вирус папилломы человека 5-го типа вызывает такое редкое заболевание кожи, как дисплазию Левандовского.

Рак. Онкогенные вирусы. История изучения онкогенных вирусов.

Особую опасность онкогенные вирусы представляют для людей, у которых в силу различных причин снижен иммунитет. Например, на фоне тяжелого иммунодефицита вирус герпеса человека 8-го типа вызывает злокачественные опухоли. Наиболее часто он обусловливает развитие злокачественной опухоли легкого — саркомы Капоши.

 Вирус папилломы человека: опасная лотерея

Гепатит, вызывающий рак

Рак. Онкогенные вирусы. История изучения онкогенных вирусов.

Вирус гепатита В; просвечивающая электронная микроскопия

В большинстве случаев наличие онкогенных вирусов является недостаточным для 100% развития рака. У многих людей клетки могут быть инфицированными в течение десятилетий, однако лишь у 1% из них развивается опухоль. Вирус гепатита В (гепаднавирус HBV) повышает частоту рака печени лишь в сочетании с другими агентами. Для перехода в активную стадию необходимо наличие не менее двух онкогенов.

Следует отметить, что HBV легко передается от родителей к ребенку. В 90% случаев дети, инфицированные в родах, остаются на всю жизнь постоянно инфицированными.

Хроническая инфекция предрасполагает к развитию гепатита, цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы. HBV — самый частый из известных факторов риска развития карциномы. Ежегодно в мире с НBV ассоциируется 1 млн новых случаев гепатоцеллюлярного рака.

Это заболевание особенно распространено на западе Центральной Африки, на Тайване и в Китае.

Онковирусы не всесильны

Следует подчеркнуть, что обычные контакты с онкологическим больным не приводят к развитию злокачественных опухолей у родственников и медицинского персонала.

Все известные опасные онкогенные вирусы передаются только через кровь или половым путем.

Кроме того, у многих людей клетки могут быть инфицированы некоторыми онкогенными вирусами десятилетиями, однако лишь у небольшой части зараженных развивается злокачественная опухоль.

Достижения молекулярной биологии и новые знания о вирусном канцерогенезе открывают реальные перспективы для эффективной профилактики опухолевых заболеваний. В частности, применение вакцин может обеспечить защиту от развития рака шейки матки.

 Взаимосвязь онкологических заболеваний и вирусных инфекций

Татьяна Кривомаз, канд. биол. наук

На фото под заголовком: вирус папилломы человека, электронная микроскопия; © Institut Pasteur

“Фармацевт Практик” #5′ 2017

Онкогенные вирусы

Рак. Онкогенные вирусы. История изучения онкогенных вирусов.

Инфекция, вызванная онкогенными вирусами, является причиной 15,4% заболеваний раком по всей земле. Первый онкогенный вирус, который был идентифицирован — это куриный вирус саркомы Рауса в 1911 году. Десятилетиями позже были обнаружены серии других онкогенных вирусов, в том числе вирус папилломы Шопа (вирус папилломы кроличьего хвоста), вирус опухоли молочной железы мыши, аденовирус, вирус SV40 (обезьяний вирус sv40). Теория опосредованного вирусом онкогенеза в итоге была экспериментально продемонстрирована в 1976 году Гарольдом Вармусом и Майклом Бишопом путем превращения инфицированных клеток в опухолевые вирусом саркомы (ген v-src вызывает образование опухоли после захвата протоонкогена человеческой клетки в результате трансдукции).

Несмотря на то, что онкогенные вирусы нашли в исследованиях онкогенной активности животных клеток, они были не в состоянии преобразовать человеческие клетки.

Теория вирусного онкогенеза в человеческой клетке оставалась спорной до 1965 года, когда вирус Эпштейн-Барр (EBV) был обнаружен в клетках лимфомы Беркитта.

В ходе последующих исследований, в том числе выделении Т-лимфотропного вируса человека (HTLV) из клеток Т-клеточной лимфомы и выявлении роли папилломовирусов человека с высокой онкогенной активностью в развитии рака шейки матки, был определен путь для понятия человеческих онкогенных вирусов.

Обнаружение связи между герпес-вирусом и саркомой Капоши (KSHV) и лимфомой и между полиомавирусом клеток Меркеля (MCV) и карциномой клеток Меркеля (MCC) подчеркнуло возможность открытия еще большего количества онкогенных вирусов с помощью современных технологий. Далее каждый вирус будет рассмотрен отдельно.

Вирус Эпштейн-Барр

Вирус Эпштейн-Барр (ВЭБ, EBV) — ДНК-содержащий вирус, который преимущественно поражает B-лимфоциты, также является митогеном для них; вызывает лимфопролиферативные болезни (лимфома Беркитта, носоглоточная карцинома, NK-клеточная лейкемия, лимфома Ходжкина и т.д.), а также инфекционный мононуклеоз. Вирионы вируса были обнаружены при электронной микроскопии биоптата лимфомы Беркитта в начале 1964 года Энтони Эпштейном и Ивонной Барр.

Строение. ВЭБ имеет вирусный капсидный антиген (VCA), ядерные антигены-EBNAs 1, 2, 3, 3a, 3b, 3c; латентные мембранные протеины (LMPs) 1, 2 и две маленькие Эпштейна-Барр-кодируемые РНК (EBER) молекулы — EBER1 и EBER2. EBNAs и LMPs являются ДНК-связывающими белками, считающимися необходимыми для развития инфекции и фиксации.

Вирусы и рак

В настоящее время широкое признание приобрела вирусно-генетическая теория происхождения опухолей, которая еще в 1908— 1911 гг. получила экспериментальное подтверждение на примере лейкоза и сарком кур.

Сегодня не стоит вопрос, могут ли вирусы вызвать опухоли, особенно у экспериментальных животных, речь идет о другом — как широк круг опухолей, вызываемых ими, и каков механизм этого явления.

Эти вопросы до недавнего времени оставались нерешенными, и только после разработки нашим замечательным ученым А.

Зильбером вирусно генетической теории возникновения опухолей стало возможным выяснить некоторые из них.

Рак. Онкогенные вирусы. История изучения онкогенных вирусов.

Основные положения этой теории сводятся к следующему: онкогенный вирус (вирус, образующий раковую опухоль) осуществляет наследственное (передающееся от клетки к клетке) превращение нормальной клетки в опухолевую благодаря проникновению вирусного генома (единица наследственности, несущая определенную информацию) или его части в гене клетки животного. Эти два генома интегрируют (сливаются) между собой, придавая клетке совершенно новые свойства. Внедрившийся вирус (его геном) уже не играет роли в размножении трансформированных клеток, в образовании опухолей, и он, как правило, исчезает из крови и ткани в которой была опухоль.

Читайте также:  Аденома сальных желез при болезни прингля — бурневилля. аденома сальных желез старческая гиршфельда.

Таким образом, вирусологи онкологи сталкиваются с большими трудностями. Они не могут разглядеть опухолеродные агенты (вирусы), особенно человека, под микроскопом.

Не могут и культивировать их в искусственных средах. Вирусы не выделяются даже из ткани опухоли, которую сами же индуцировали бесклеточным экстрактом. Вирус исчезает.

В подобных случаях вирусологи пользуются термином «маскированный вирус».

Онкогенные вирусы могут жить в нас без образования опухоли

Большинство из известных онкогенных вирусов способно длительно, а иногда и пожизненно латентно (без проявления активности) существовать в организме без образования опухоли.

Но затем, в силу еще не установленных причин, вирусы активируются, вызывая появление опухоли, представляющей смертельную опасность для организма животного.

Причинами активизации вируса, вероятно, могут быть как внешние, так и внутренние факторы, снижающие или полностью подавляющие защитные силы организма — носителя онкогенного вируса.

Возникает законный вопрос: существуют ли специфические онкогенные вирусы или все инфекционные вирусы способны на опухолевую трансформацию? В настоящее время существуют доказательства значительного сходства функций онкогенных и инфекционных вирусов.

В самом деле, такие типичные онкогенные вирусы, как вирус саркомы Рауса (вирус назван по имени ученого, открывшего его, — П. Рауса), вирус полиомы, вызывающий много разных опухолей, и другие, в определенных условиях могут оказаться причиной неопухолевых заболеваний.

Иными словами, взаимодействие опухолеродных вирусов с клетками животных может проходить либо по типу латентной инфекции, либо опухолевой трансформации или заканчивается размножением инфекционного вируса с развитием характерных для вирусной инфекции изменений животной клетки.

И наоборот, некоторые инфекционные вирусы (аденовирусы человека и животных, вирус герпеса и др.) могут вызывать развитие опухоли у животных.

Таким образом, характер болезни (латентное сохранение генома вируса в клетке, перерождение клетки в опухолевую или развитие вирусов в клетке) обусловливается главным образом характером взаимодействия вируса с клеткой, физиологическое состояние и геном которой влияют на проявление функции наследственного аппарата вируса. Поэтому изучению молекулярных механизмов, регулирующих процессы в клетке, инфицированной онкогенными вирусами, уделяют серьезное внимание биологи, биофизики, генетики и онкологи.

Вирусно-генетическая теория происхождения опухолей

Вирус — фактор генетического воздействия, наделяющий клетку способностью к безграничному размножению.

Изучение этиологии онкологических заболеваний длится уже много десятилетий. В результате этих исследований были обнаружены онкогенные вирусы.

Их роль в возникновении онкологических заболеваний была продемонстрирована на многих моделях: саркоме Рауса  у кур, папилломе и раке кожи у кроликов, лимфоме у цыплят.

Однако еще в прежние времена у всех исследователей возникал вопрос: куда исчезает вирус после злокачественного перерождения клетки?. Ни один метод не мог его обнаружить в раковой клетке.

Противоречие удалось объяснить русскому ученому Л.А. Зильберу — создателю вирусно-генетической теории происхождения злокачественных опухолей.

Для трансформации нормальной клетки в опухолевую необходимо взаимодействие генома вируса и клетки, в результате которого образуется новый комплексный геном и вирус «исчезает» из клетки, оставаясь в ее ядре в виде провируса. Было выявлено, что процесс злокачественного перерождения зависит как от вируса, так и от клетки-хозяина.

Благодаря развитию молекулярной биологии установлено, что в нормальных клетках существует семейство генов- протоонкогенов. Эти гены необходимы для регуляции и размножения клеток.

Их продуктами являются различные протеокиназы и факторы транскрипции. Различные внешние факторы могут воздействовать на протоонкоген клетки и вызывать его превращение в онкоген.

Под их влиянием включается генетический механизм перерождения нормальной клетки в злокачественную.

Одним из факторов генетического воздействия на геном клетки могут быть вирусы, которые могут содержать (onc+) или не содержать онкоген (onc-). Вирус onc+, интегрируясь в хромосому клетки, одновременно вносит в нее онкоген со всеми вытекающими последствиями для клетки. Онкоген вируса, соединившись с хромосомой клетки, наделяет ее способностью к безграничному размножению.

Вирус onc-, проникнув в клетку на первом этапе взаимодействия генома с геном клетки-хозяина, не вызывает ее трансформации. Однако развитие событий зависит от локализации этого контакта. Если вирус onc- интегрируется в хромосому рядом с одним из протоонкогенов, он подчиняет его работу своему промотору.

Выходя из хромосомы, вирусный геном захватывает с собой протоонкоген, который становится его составной частью и превращает вирус onc- в вирус onc+. Клеточный онкоген выходит из-под контроля материнской клетки.

Интегрируясь в хромосому другой клетки, вновь образованный вирус onc+ одновременно вносит в нее онкоген и активирует трансформацию клетки в злокачественную.

В дальнейшем оказалось, что онкогенез вирусов зависит от реакции клетки. Гены p53 и Rb кодируют опухоль-супрессирующие белки. Ген р53 является супрессором опухолевого роста. В результате его деятельности происходить ограничение размножения клеток. Rb-  ген кодирует белок, контролирующий клеточную пролиферацию. В результате его деятельности замедляется клеточная пролиферация.

Против вирусно-генетической теории может свидетельствовать наличие онкогенных свойств не только у ДНК-содержащих, но и у РНК-содержащих вирусов, что исключает включение РНК-генома вируса в ДНК-геном клетки хозяина.

Однако это противоречие было устранено после открытия РНК-зависимой ДНК-полимеразы, которая на базе вирионных РНК синтезирует ДНК-копию, способную к интеграции с ДНК-геномом клетки. Механизм онкогенеза реализуется в результате активации протоонкогена включением в геном клетки ДНК- провируса.

Роль вируса в злокачественном перерождении клеток сводится к пусковому механизму онкогенеза.  

Статья добавлена 25 мая 2016 г.

ОНКОГЕ́ННЫЕ ВИ́РУСЫ

Авторы: А. Д. Альтштейн

ОНКОГЕ́ННЫЕ ВИ́РУСЫ (опу­хо­ле­род­ные ви­ру­сы), ви­ру­сы, спо­соб­ные вы­зы­вать опу­хо­ле­вую (не­опла­сти­че­скую) транс­фор­ма­цию кле­ток в ор­га­низ­ме или куль­ту­ре. Все из­вест­ные О. в.

от­но­сят­ся к 6 се­мей­ст­вам ДНК-со­дер­жа­щих (покс-, гер­пес-, аде­но-, па­пил­ло­ма-, по­лио­ма- и ге­пад­на­ви­ру­сы) и к од­но­му се­мей­ст­ву РНК-со­дер­жа­щих (рет­ро­ви­ру­сы) ви­ру­сов. Опу­хо­ле­род­ная ак­тив­ность ви­ру­сов бы­ла от­кры­та в 1908 В. Эл­лер­ма­ном и О.

 Бан­гом (Да­ния), об­на­ру­жив­ши­ми ви­рус эрит­роб­ла­сто­за кур, в 1911 Ф. Ро­ус впер­вые вы­де­лил ви­рус, вы­зы­ваю­щий сар­ко­му у кур. Сей­час из­вест­но уже свы­ше 200 он­ко­ген­ных ви­ру­сов.

Не­ко­то­рые О. в. яв­ля­ют­ся воз­бу­ди­те­ля­ми опу­хо­ле­вых за­бо­ле­ва­ний че­ло­ве­ка и жи­вот­ных в ес­теств. ус­ло­ви­ях. Они спо­соб­ны вы­зы­вать как доб­ро­ка­че­ст­вен­ные (па­пил­ло­мы, фиб­ро­мы), так и зло­ка­че­ст­вен­ные (рак, сар­ко­му, лей­ко­зы) опу­хо­ли.

Про­тив двух рас­про­стра­нён­ных он­ко­ген­ных ин­фек­ций че­ло­ве­ка (ге­па­тит В и рак пе­че­ни, вы­зы­вае­мые ге­пад­на­ви­ру­сом, рак шей­ки мат­ки, вы­зы­вае­мый па­пил­ло­ма­ви­ру­са­ми) раз­ра­бо­та­ны эф­фек­тив­ные вак­ци­ны. Мно­гие О. в.

(по­лио­ма-, аде­но-, гер­пес- и вы­со­ко­он­ко­ген­ные рет­ро­ви­ру­сы) вы­зы­ва­ют опу­хо­ле­вую транс­фор­ма­цию кле­ток в куль­ту­ре, из­ме­няя их мор­фо­ло­гич. при­зна­ки и «со­ци­аль­ное» по­ве­де­ние (об­ра­зо­ва­ние мно­го­слой­ных ко­ло­ний). Та­кие клет­ки при вве­де­нии вос­при­им­чи­вым жи­вот­ным об­ла­да­ют спо­соб­но­стью к опу­хо­ле­во­му рос­ту.

В то же вре­мя мн. ви­ру­сы, спо­соб­ные транс­фор­ми­ро­вать клет­ки в куль­ту­ре или вы­зы­вать опу­хо­ли у экс­пе­рим. жи­вот­ных, не про­яв­ля­ют се­бя как ре­аль­ные воз­бу­ди­те­ли опу­хо­лей в ес­теств. ус­ло­ви­ях. К их чис­лу от­но­сят­ся ши­ро­ко рас­про­стра­нён­ные в при­ро­де аде­но- и по­лио­ма­ви­ру­сы. На­про­тив, не­ко­то­рые О. в.

(поч­ти все па­пил­ло­ма- и рет­ро­ви­ру­сы – воз­бу­ди­те­ли лим­фо­ид­ных лей­ко­зов птиц и мле­ко­пи­таю­щих) не мо­гут транс­фор­ми­ро­вать клет­ки в куль­ту­ре, но вы­зы­ва­ют опу­хо­ли у сво­их ес­теств. хо­зя­ев.

Ус­та­нов­ле­но, что для транс­фор­ма­ции нор­маль­ной клет­ки в опу­хо­ле­вую с уча­сти­ем О. в. не­об­хо­ди­мо ста­биль­ное за­кре­п­ле­ние ви­рус­но­го ге­но­ма в клет­ке и ак­ти­ва­ция спе­ци­фич.

ви­русных ге­нов – он­ко­ге­нов, про­дук­ты ко­то­рых (он­ко­бел­ки) не­по­сред­ст­вен­но от­вет­ст­вен­ны за такую тран­сфор­ма­цию (см. Он­ко­ге­нез).

За­кре­п­ле­ние ви­рус­но­го ге­но­ма дос­ти­га­ет­ся ли­бо ак­тив­ной его ре­п­ли­ка­ци­ей в клет­ке без на­ру­ше­ния её жиз­не­спо­соб­но­сти (этот ме­ха­низм ха­рак­те­рен для ви­ру­са бычь­ей па­пил­ло­мы, по­ксви­ру­сов и не­ко­то­рых гер­пес­ви­ру­сов), ли­бо его ин­те­гра­ци­ей в кле­точ­ный ге­ном (боль­шин­ст­во О. в.) в ре­зуль­та­те ре­ком­би­на­ции. Он­ко­ге­ны ДНК-со­дер­жа­щих О. в. – не­отъ­ем­ле­мая часть ви­рус­но­го ге­но­ма, не­об­хо­ди­мая для ре­про­дук­ции ви­ру­са. Он­ко­ге­ны рет­ро­ви­ру­сов име­ют кле­точ­ное про­ис­хо­ж­де­ние; они не нуж­ны для ре­про­дук­ции ви­ру­са, и вклю­че­ние их в ви­рус­ный ге­ном обыч­но ве­дёт к его де­фект­но­сти. Не­ко­то­рые рет­ро­ви­ру­сы (напр., ви­рус лим­фо­ид­но­го лей­ко­за) ли­ше­ны он­ко­ге­нов; вы­зы­вае­мый ими транс­фор­ми­рую­щий эф­фект обу­слов­лен ак­ти­ва­ци­ей он­ко­ге­нов кле­точ­но­го ге­но­ма.

Изу­че­ние О. в. и вы­зы­вае­мой ими опу­хо­ле­вой транс­фор­ма­ции кле­ток сыг­ра­ло ог­ром­ную роль в по­ни­ма­нии мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­тич. ме­ха­низ­мов он­ко­ге­не­за.

Еще раз о раке и вирусах | фонд «Подари жизнь»

«Человеческий рак не заразен!» — в один голос говорят врачи и ученые. Но страх перед онкологическими заболеваниями очень силен, и до сих пор бывают случаи, когда из-за этого страха люди избегают контактов с больными.

Опасаются жить с ними рядом. Прекращают общение с друзьями и родственниками. Иногда даже бывает, что врач — врач! — боится зайти в комнату к умирающему пациенту.

И дело здесь не только в страхе, но еще и в полузнании, которое страшнее незнания. В эпоху интернета многие читали или слышали про онкогенные вирусы, про заразные опухоли у животных, про вирусную теорию рака — и поэтому у людей возникает ложное представление о том, что злокачественные опухоли могут распространяться так же, как грипп или ветрянка.

Читайте также:  Вальпроат натрия - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (таблетки 300 мг и 500 мг) лекарственного препарата для лечения эпилепсии, судорог, маниакально-депрессивного психоза у взрослых, детей и при беременности и алкоголь

Попробуем разобраться в этой непростой теме.

Животные

В подавляющем большинстве случаев раковые клетки при передаче от одного организма к другому не могут вызвать опухоль: у «чужака» они отторгаются иммунной системой. В героической (и безумной) истории медицины известны даже случаи, когда исследователи специально пытались «привить» себе рак от больных, и это им не удавалось.

Тем не менее в животном мире есть единичные примеры, когда раковые клетки могут передаваться от одного организма к другому и вызывать опухоли. Есть особая опухоль собак, передающаяся при половом контакте.

Есть лицевая опухоль редких сумчатых зверей — тасманийских дьяволов, — при которой заражение происходит через укус. Есть заразные (трансмиссивные, как говорят ученые) опухоли у сирийских хомячков и у некоторых моллюсков.

Вот, пожалуй, и все, что обнаружено на сегодняшний день.

Но мы все-таки люди. И пока что у человека заразные формы рака не обнаружены.

Те единичные случаи передачи рака от человека к человеку, которые знает история медицины, носят характер редчайших медицинских курьезов — например, известна уникальная история заболевания после трансплантации органов (у донора органов была опухоль, не обнаруженная при жизни, а отторжение чужих клеток в этом случае подавлялось лекарствами). Но в целом — человеческий рак как таковой, насколько мы знаем, не заразен.

Да, есть распространенные и хорошо известные вирусные инфекции, которые повышают вероятность развития рака. Надо понимать: это не значит, что существует «вирус рака». Ведь возможность заражения и шанс развития рака не зависят от того, был ли человек, от которого получена инфекция, сам болен раком.

И важно, что многие из этих инфекций вполне можно предотвратить. Не изоляцией больных, а совсем другими способами.

Так, многие случаи рака печени связаны с вирусами гепатитов В и С.

На фоне хронической инфекции и цирроза печени, вызванных этими вирусами, у части больных развивается рак печени — гепатоцеллюлярная карцинома (кстати, заметим, что «детский» рак печени, гепатобластома, имеет совершенно другую природу и другие механизмы развития).

Как известно, вирусы гепатитов В или С, в отличие от гепатита А, не передаются ни при бытовых контактах, ни через предметы: заразиться можно либо при половом контакте (в случае гепатита В), либо через кровь — нестерильные инструменты, неудачное переливание крови… Разумеется, если инфекция есть, то нужно лечиться.

И важно знать, что от заражения гепатитом В хорошо защищает вакцинация, а гепатит С в последние годы стал хорошо излечимым заболеванием (хотя современная терапия пока еще стоит очень дорого). Ну и, конечно, меры предосторожности никто не отменял — а они примерно такие же, как всем известные меры профилактики СПИДа.

Заболеваемость раком шейки матки в Австралии (на 100 000 женщин)

Другой знаменитый вирус, с которым ассоциируется развитие рака, — вирус папилломы человека (ВПЧ). Есть огромное количество разных папилломавирусов: некоторые из них безвредны, некоторые вызывают неприятные, но безобидные бородавки, однако есть и такие, которые связаны с высоким риском злокачественных опухолей.

Рак шейки матки (а также некоторые другие, более редкие виды рака) практически всегда связан с онкогенными типами ВПЧ (16, 18, 31 и т. д.), которые передаются половым путем.

Введение вакцинации против ВПЧ, как надеются врачи, поможет решить эту проблему: так, в Австралии, где многие годы существует программа вакцинации и диспансеризации, уже говорят о возможном скором искоренении рака шейки матки.

И еще один важный для онкологов вирус — это вирус Эпштейна-Барр (ВЭБ). Это один из самых распространенных человеческих вирусов: по данным Всемирной организации здравоохранения, более 90% взрослых людей имеют антитела к этому вирусу, причем часто инфицирование происходит еще в младенчестве.

И, естественно, у большинства оно проходит бесследно — они даже не знают, что соприкасались с вирусом. Тем не менее, если не повезет, последствием инфицирования ВЭБ могут стать и некоторые заболевания: как неонкологические (инфекционный мононуклеоз), так и онкологические — такие, например, как лимфома Беркитта.

Полностью уберечься от ВЭБ практически невозможно: хотя он и неустойчив в окружающей среде, но слишком широко распространен (хотя есть разумные меры предосторожности — с заведомо инфицированными людьми лучше избегать тесных контактов, недаром мононуклеоз называют еще «болезнью поцелуев»!).

Но в любом случае люди, у которых через какое-то время после инфицирования развилась опухоль, не более заразны, чем остальные инфицированные.

Есть и несколько менее знаменитых вирусов. Герпесвирус 8 типа вызывает саркому Капоши у больных СПИДом и другими тяжелыми иммунодефицитами.

Полиомавирус клеток Меркеля (чрезвычайно распространенный — большинство людей инфицируется еще в детстве) иногда вызывает одну из редких форм рака кожи.

А Т-лимфотропный вирус человека, сравнительно распространенный в некоторых тропических странах и в Японии, при инфицировании (половым путем или через кровь) может вызвать определенные формы лейкозов и лимфом. Изучается и роль других вирусов.

Можно сделать выводы. Вирусы действительно играют роль в развитии некоторых опухолей.

Но чаще всего это либо такие вирусы, заражение которыми можно предотвратить, либо такие, которыми, наоборот, инфицированы почти все.

Поэтому соседство с людьми, у которых эта инфекция привела к развитию опухоли, не несет дополнительной опасности. Вы можете жить рядом с ними, ездить с ними в транспорте, ухаживать за ними и не бояться.

Впрочем, для большинства видов рака никаких инфекций, связанных с ними, так и не найдено, хотя исследования ведутся постоянно и по всему миру. Образование опухоли — сложный процесс, и вирусы — лишь один из факторов.

Еще с начала XX века выдвигались разные теории, объяснявшие возможную роль вирусов в развитии опухолей. Важную роль здесь сыграли открытия американцев Рауса и Шоупа: они впервые открыли опухолевые вирусы у животных — соответственно кур и кроликов. Вслед за их работами последовали и другие открытия.

Именно за изучение онкогенных вирусов группе ученых в 1975 году была присуждена Нобелевская премия.

Но в России вирусная теория возникновения опухолей чаще всего связывается с именем нашего соотечественника Льва Зильбера (1894-1966), который сформулировал целостную концепцию возникновения рака под действием вирусов, объяснив, какие именно процессы при этом могут происходить в генетическом аппарате клетки.

Однако эта важная и интересная теория не является универсальной и отвечает далеко не на все вопросы. Тем более что Зильбер занимался опухолями животных, а не человека, и разница здесь велика. Поэтому «вирусная теория рака» не означает, что рак всегда вызывается вирусами и тем более ничего не говорит о возможности ими заразиться — это объяснение того, как именно могут взаимодействовать генетические материалы вируса и клетки и к каким последствиям это приводит в конкретных случаях.

Развитие рака: соотношение факторов риска, на которые мы можем повлиять

American Association for Cancer Research, 2018

Рак — не одна болезнь, это сотни разных опухолей, которые могут вызываться многими факторами и их сочетаниями. Какие-то факторы, вызывающие рак, мы уже знаем и можем предотвращать — мы уже знаем и про роль курения в развитии рака легких, и про роль солнечных ожогов в развитии меланомы, и про роль некоторых химических веществ.

И точно так же мы знаем про роль некоторых вирусов в развитии рака и сейчас уже можем предотвращать некоторые опасные инфекции простыми способами, такими как прививка. Мы знаем пока не все, но многое, и с каждым годом знаем все больше. Избегать заболевших людей не только жестоко, но и бессмысленно — это не сделает нашу жизнь более безопасной.

Мы надеемся, что мы смогли вас в этом убедить.

Впрочем, в последнее время особые вирусы используют и для того, чтобы лечить рак. Но это уже совсем другая история.

Онкогенные вирусы (онковирусы)

Для объяснения природы рака были предложены две господствующие теории — мутационная и вирусная. В соответствии с первой рак есть результат последовательных мутаций ряда генов в одной клетке, т. е. в его основе лежат изменения, возникающие на генном уровне.

Эта теория в законченном виде была сформулирована в 1974 г. Ф. Бернетом: раковая опухоль моноклональна она происходит от одной исходной соматической клетки, мутации в которой вызываются химическими, физическими агентами и вирусами, повреждающими ДНК.

В популяции таких мутантных клеток происходит накопление дополнительных мутаций, увеличивающих способность клеток к неограниченному размножению.

Однако накопление мутаций требует определенного времени, поэтому рак развивается постепенно, и вероятность появления болезни зависит от возраста.

Вирусно-генетическая теория рака наиболее четко была сформулирована русским ученым Л. А. Зильбером: рак вызывают онкогенные вирусы, они интегрируются в хромосому клетки и создают раковый фенотип.

Читайте также:  Методы выделения микроорганизмов из воздуха. Исследование воздуха.

Полному признанию вирусно-генетической теории некоторое время препятствовало то обстоятельство, что многие онкогенные вирусы имеют РНК-геном, поэтому непонятно было, как он интегрируется в хромосому клетки.

После того как у таких вирусов была обнаружена обратная транскриптаза, способная воспроизводить из вирионной РНК ДНК-провирус, это препятствие отпало и вирусно-генетическая теория получила признание наряду с мутационной.

Решающий вклад в понимание природы рака внесло открытие в составе онкогенных вирусов гена злокачественности — онкогена и его предшественника, имеющегося в клетках человека, млекопитающих животных и птиц, — протоонкогена.

Протоонкогены — семейство генов, выполняющих в нормальной клетке жизненно важные функции. Они необходимы для регуляции ее роста и размножения.

Продуктами протоонкогенов являются различные протеинкиназы, которые осуществляют фосфорилирование клеточных сигнальных белков, а также факторы транскрипции.

Последние представляют собой белки — продукты протоонкогенов c-myc, c-fos, c-jun, c-myh и генов-супрессоров клетки.

Существуют два типа онковирусов:

  • Вирусы, содержащие онкоген (вирусы one+).
  • Вирусы, не содержащие онкогена (вирусы one»).
  • Вирусы one+ могут утрачивать онкоген, но это не нарушает их нормальной жизнедеятельности. Иначе говоря, сам по себе онкоген вирусу не нужен.

Основное различие между вирусами one+ и one» состоит в следующем: вирус one+, проникнув в клетку, не вызывает ее трансформации в раковую или вызывает крайне редко. Вирусы one», попадая в ядро клетки, трансформируют ее в раковую.

Стало быть, превращение нормальной клетки в опухолевую происходит вследствие того, что онкоген, будучи привнесенным в хромосому клетки, наделяет ее новым качеством, которое позволяет ей размножаться в организме бесконтрольно, образуя клон раковых клеток.

Этот механизм превращения нормальной клетки в раковую напоминает транедукцию бактерий, при которой умеренный фаг, интегрируясь в хромосому бактерий, наделяет их новыми свойствами.

Это тем более правдоподобно, что онкогенные вирусы ведут себя как транспозоны: они могут интегрироваться в хромосому, перемещаться в ней из одного участка в другой или переходить из одной хромосомы в другую.

Суть вопроса заключается в следующем: каким образом протоонкоген превращается в онкоген, когда он взаимодействует с вирусом? Прежде всего необходимо отметить то важное обстоятельство, что у вирусов в связи с высокой скоростью их размножения промоторы работают с гораздо большей активностью, чем промоторы в эукариотных клетках. Поэтому, когда one»-вирус интегрируется в хромосому клетки по соседству с одним из протоонкогенов, он подчиняет работу этого гена своему промотору. Выходя из хромосомы, вирусный геном выхватывает из нее протоонкоген, последний становится составной частью вирусного генома и превращается в онкоген, а вирус из one — в one+-вирус. Интегрируясь в хромосому другой клетки, такой уже onc»-вирус одновременно трансдуцирует в нее и онкоген со всеми последствиями. Таков наиболее частый механизм образования онкогенных (one+)-вирусов и начала превращения нормальной клетки в опухолевую. Возможны и другие механизмы превращения протоонкогена в онкоген:

  • транслокация протоонкогена, в результате которой протоонкоген оказывается по соседству с сильным вирусным промотором, который берет его под свой контроль;
  • амплификация протоонкогена, в результате которой количество копий его возрастает, как и количество синтезируемого продукта;
  • превращение протоонкогена в онкоген происходит вследствие мутаций, вызываемых физическими и химическими мутагенами.

Таким образом, основные причины превращения протоонкогена в онкоген следующие:

  • Включение протоонкогена в геном вируса и превращение последнего в one+-вирус.
  • Попадание протоонкогена под контроль сильного промотора либо в результате интеграции вируса, либо вследствие транслокации блока генов в хромосоме.
  • Точечные мутации в протоонкогене.

Амплификация протоонкогенов. Последствиями всех этих событий могут быть:

  • изменение специфичности или активности белкового продукта онкогена, тем более, что очень часто включение в геном вируса протоонкогена сопровождается мутациями протоонкогена;
  • утрата клеточно-специфической и временной регуляции этого продукта;
  • увеличение количества синтезируемого белкового продукта онкогена.

Продукты онкогенов — также протеинкиназы и факторы транскрипции, поэтому нарушения активности и специфичности протеинкиназ и рассматриваются как начальные пусковые механизмы превращения нормальной клетки в опухолевую. Поскольку семейство протоонкогенов состоит из 20-30 генов, то и семейство онкогенов включает в себя, очевидно, не более трех десятков вариантов.

Однако злокачественность таких клеток зависит не только от мутаций протоонкогенов, но и от изменений во влиянии на работу генов со стороны генетической среды в целом, характерной для нормальной клетки. Такова современная генная теория рака.

Таким образом, первичная причина превращения нормальной клетки в злокачественную — мутации протоонкогена или попадание его под контроль мощного вирусного промотора. Различные внешние факторы, индуцирующие образование опухолей (химические вещества, ионизирующая радиация, УФ-облучение, вирусы и др.).

действуют на одну и ту же мишень — протоонкогены. Они имеются в хромосомах клеток каждого индивидуума.

Под влиянием указанных факторов включается тот или иной генетический механизм, который приводит к изменению функции протоонкогена, а это, в свою очередь, дает начало перерождению нормальной клетки в злокачественную.

Раковая клетка несет на себе чужеродные вирусные белки или собственные измененные белки. Она распознается Т-цитотоксическими лимфоцитами и при участии остальных механизмов иммунной системы уничтожается.

Кроме Т-цитотоксических лимфоцитов раковые клетки распознаются и уничтожаются другими киллерными клетками: NK, Pit-клетками, В-киллерами, а также К-клетками, чья цитотоксическая активность зависит от антител.

В качестве К-клеток могут функционировать полиморфно-ядерные лейкоциты; макрофаги; моноциты; тромбоциты; мононуклеарные клетки лимфоидной ткани, лишенные маркеров Т- и В-лимфоцитов; Т-лимфоциты, имеющие Fc-рецепторы для IgM.

Противоопухолевым действием обладают интерфероны и некоторые другие биологически активные соединения, образуемые иммунокомпетентными клетками. В частности, раковые клетки распознаются и разрушаются рядом цитокинов, в особенности такими, как фактор некроза опухоли и лимфотоксин.

Они представляют собой родственные белки с широким спектром биологической активности. Фактор некроза опухоли (ФНО) — один из главных медиаторов воспалительных и иммунных реакций организма. Он синтезируется различными клетками иммунной системы, главным образом макрофагами, Т-лимфоцитами и купферовскими клетками печени. ФНОа был обнаружен в 1975 г. Е.

Карсвеллом с сотрудниками; это полипептид с м. м. 17 кД.

Он обладает сложным плейотропным действием: индуцирует экспрессию молекул МНС класса II у иммунокомпетентных клеток; стимулирует продукцию интерлейкинов IL-1 и IL-6, простагландина ПГЕ2 (он служит негативным регулятором механизма секреции ФНО); оказывает хемотаксическое действие в отношении зрелых Т-лимфоцитов и т. п.

Важнейшая физиологическая роль ФНО — модуляция роста клеток в организме (рострегулирующая и цитодифференцирующая функции). Кроме того, он селективно подавляет рост злокачественных клеток и вызывает их лизис. Предполагается, что ростмодулирующая активность ФНО может быть использована в противоположном направлении, а именно, для стимуляции роста нормальных и подавления роста злокачественных клеток.

Лимфотоксин, или ФНО-бета, — белок с м. м. около 80 кД, синтезируется некоторыми субпопуляциями Т-лимфоцитов, также обладает способностью лизировать клетки-мишени, несущие чужеродные антигены.

Способностью активировать функции NK-клеток, К-клеток, макрофагов, нейтрофильных лейкоцитов обладают и другие пептиды, в частности пептиды, являющиеся фрагментами молекул IgG, например тафтеин (цитофильный полипептид, выделенный из СН2-домена), фрагменты Fab, Fc и др.

Только благодаря постоянному взаимодействию всех иммунокомпетентных систем обеспечивается противоопухолевый иммунитет.

Большинство людей не болеет раком не потому, что у них не возникают мутантные раковые клетки, а потому, что последние, возникнув, своевременно распознаются и уничтожаются Т-цитотоксическими лимфоцитами и другими звеньями иммунной системы раньше, чем успевают дать злокачественное потомство.

У таких людей противоопухолевый иммунитет работает надежно. Напротив, у больных раком мутантные клетки вовремя не распознаются или не уничтожаются иммунной системой, а беспрепятственно и бесконтрольно размножаются. Следовательно, рак — это следствие иммунодефицита.

Какое звено иммунитета при этом страдает, — необходимо выяснить, чтобы наметить более эффективные пути борьбы с заболеванием. В этом плане большое внимание уделяется разработке способов биотерапии рака, основанных на комплексном и последовательном использовании модуляторов биологической и иммунологической реактивности, т. е.

химических веществ, синтезируемых иммунокомпетентными клетками, которые способны модифицировать реакции взаимодействия организма с опухолевыми клетками и обеспечивать противоопухолевый иммунитет.

С помощью таких модификаторов иммунологической реактивности открывается возможность воздействия как в целом на иммунную систему, так и избирательно на ее отдельные механизмы, в том числе контролирующие образование факторов активации, пролиферации, дифференцировки, синтез интерлейкинов, факторов некроза опухолей, лимфотоксинов, интерферонов и т. п., чтобы устранить состояние иммунодефицита при раке и повысить эффективность его лечения. Уже описаны случаи излечения миеломы человека с помощью лимфокинактивированных киллеров и интерлейкина-2. В экспериментальной и клинической иммунотерапии рака наметились следующие направления.

  • Введение в опухолевые ткани активированных клеток иммунной системы.
  • Использование лимфо- или (и) монокинов.
  • Применение иммуномодуляторов бактериального происхождения (наиболее эффективны ЛПС и производные пептидогликана) и индуцированных ими продуктов, в частности ФНО.
  • Использование противоопухолевых антител, в том числе моноклональных.
  • Комбинированное использование различных направлений, например первого и второго.

Перспективы использования модуляторов иммунологической реактивности для биотерапии рака необычайно широки.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector