Vėžys egzistuoja nuo kur kas senesnių laikų, nei žemės paviršių palietė žmonės. Jau dinozaurų fosilijose mokslininkai nustatė piktybinių navikų požymių, o iškastame 2700 metų senumo žmogaus skelete rasta kaulų pažeidimų, būdingų prostatos vėžio metastazėms. Hipokratas pavadino piktybinį naviką vėžiu, kadangi jam šis priminė daugiakojį ar daugiažnyplį padarą dėl gausaus kraujagyslių tinklo navike.
Neseniai žurnale „Nature“ išspausdintoje apžvalgoje diskutuota, ar piktybiniai navikai yra civilizacijos produktas ir pasekmė, ar jie jau buvo žinomi priešistoriniais laikais. Ar paskutiniųjų metų biologijos ir genetikos žinios gali mums padėti įveikti šią ligą arba net padėti jos išvengti?
Kai kurie mokslininkai teigia, jog vėžys yra civilizacijos liga. Iš tiesų paskutiniaisiais šimtmečiais sergamumas piktybiniais navikais labai išaugo. Greičiausiai šis procesas stebimas dėl dviejų priežasčių. Pirma, mes tiesiog gyvename ilgiau, todėl rizika susirgti atitinkamai didėja. Antra, vystantis civilizacijai didėja sąlytis su rentgeno spinduliais, cheminėmis medžiagomis ir kitais veiksniais, didinančiais vėžio riziką. Pavyzdžiui, prieš šimtą metų JAV vidutinė gyvenimo trukmė buvo 49 metai. Žmonės kur kas dažniau mirdavo nuo infekcijų, širdies ir kraujagyslių ligų, cukrinio diabeto negu šiandien. Šiandien efektyvūs gydymo metodai, širdies operacijos, kraujagyslių intervencijos, antibiotikai išgelbsti mums gyvybes, tačiau sulaukiame tokio amžiaus, kuriame natūraliai padidėja rizika susirgti vėžiu.
Vėžys tyrinėjamas jau šimtus metų, todėl šiandien žinome, jog tai nėra viena liga – piktybinių navikų egzistuoja šimtai rūšių. Kiekvienas navikas vadinamas pagal ląstelę, kuri duoda pradžią jo augimui. Limfoma vadinamas vėžys, kuris susiformuoja iš limfocitų, kraujo ir imuninės sistemos ląstelių, gliomomis vadinami nervinio audinio tarpinių ląstelių navikai. Karcinomos dažnai vadinamos solidiniais navikais, jos sudaro daugiau kaip 80 proc. vėžio atvejų. Karcinomos vystosi iš gleivinių ir vidaus organų dangalų ląstelių. Leukemijomis vadinami kraujo navikai, kai piktybinės ląstelės laisvai cirkuliuoja kraujuje ir nesudaro solidinių darinių.
Genetinio kodo paslaptys
Vėžio ląstelės atsiranda, kai ląstelės genetinėje medžiagoje – DNR – atsiranda pakitimų, dėl kurių ji tampa nemirtinga ir gali nesustodama dalintis. Paprastai ląstelės dalijimasis yra griežtai ir tiksliai kontroliuojamas procesas, jis priklauso tiek nuo pačios ląstelės, tiek nuo jos aplinkos veiksnių ir signalų. Tačiau nekontroliuojamas ląstelės dalijimasis dar nėra pagrindinė vėžio problema. Devyni iš dešimties vėžio pacientų miršta ne dėl pirminio naviko, o dėl metastazių: vėžio ląstelės organizmo skysčiais atitrūkusios išplinta ir ima augti kituose audiniuose ir organuose.
2010 metais Australijos, JAV, Kanados, Vokietijos ir Prancūzijos mokslininkų grupė išsiaiškino koralo Amphimedon queenslandicagenetinį kodą. Pasirodė, jog tarp koralo genų yra net 90 proc. genų, kurių pakitimai žmonėms sukelia piktybinių navikų išsivystymą. Taigi potencialas susirgti vėžiu nėra naujas: koralai yra vieni seniausių daugialąstelinių gyvūnų žemėje. Iš esmės vėžiui išsivystyti nėra skirtumo, ar organizmas yra koralas, ar žmogus. Tam tikri genai, būtini normaliam ląstelės funkcionavimui ir augimui, yra pažeidžiami, dėl to vystosi piktybinis navikas.
Vėžys atsiranda dėl pakitimų genuose, kurie reguliuoja ląstelės dalijimąsi, augimą, DNR kodo taisymą ir ląstelės mirtį. Šie pakitimai – mutacijos – atsiranda atsitiktinai, ląstelei besidalijant, arba dėl aplinkos faktorių: cheminių medžiagų, jonizuojančiosios spinduliuotės, virusų poveikio. Šie veiksniai, vadinami mutagenais, arba patys prisijungia prie DNR, arba ją taip pažeidžia, kad ląstelei dalijantis atsiranda negrįžtami genetinio kodo pakitimai.
Kai kurios mutacijos nesukelia jokių pakitimų, ląstelė gali normaliai funkcionuoti. Jas galima palyginti su rašto klaidomis: dėl keleto praleistų kablelių ar raidžių tekstas išlieka suprantamas. Kitos mutacijos padidina ar sumažina tam tikrų genų ekspresiją, dėl to didėja arba mažėja baltymo, kuris sintetinamas pagal tą geną, kiekis. Kai kurios genetinio kodo klaidos „išjungia“ genus ar jų grupes, sukelia chromosomų persitvarkymus, tam tikros chromosomų dalys gali atitrūkti ir prisijungti prie kitos chromosomos.
Išskiriamos dvi genų grupės, vadinamos onkogenais ir naviko supresoriniais genais. Juos galima palyginti su automobilio akceleratoriumi ir stabdžiu. Onkogenai normaliomis sąlygomis skatina ląstelės dalijimąsi ir įvairių baltymų sintezę, o naviko supresoriniai genai stabdo šiuos procesus. Maždaug pusėje visų žinomų navikų rasta naviko supresorinio geno, vadinamo p53 mutacija. Reikia ne vienerių metų ar net dešimtmečių, kad ląstelėje susikauptų pakankamai mutacijų, ir būtent tokia kombinacija, kuri padaro ląstelę vėžine. Dėl to vėžio rizika didėja senstant. Reikia daug laiko, kad mutacijos atsirastų ir išliktų neištaisytos.
Pelenai, bombos ir cigaretės
Aplink mus yra gausybė medžiagų, sukeliančių vėžį. XXIII a. britų gydytojas P.Pot (Percivall Pott) pastebėjo, kad keletas jo pacientų kaminkrėčių serga kapšelio odos vėžiu. Būdami neturtingi, jie dažniausiai kaminus valydavo nuogi, saugodami vienintelius švarius drabužius, kuriuos turėjo. P. Pott 1775 m. parašė straipsnį apie „kaminkrėčių vėžį“, kurio pasekmė buvo Parlamento išleistas įstatymas, draudžiantis jaunesniems nei 16 metų vyrams dirbti kaminkrėčiais, o jaunesniems nei 21 metų lįsti į kaminą. Nuo 1950 metų kaminkrėčių vėžys išnyko, kadangi pagerėjo higienos sąlygos ir iš esmės pasikeitė kaminų valymo metodai.
P. Pott iki šių dienų laikomas vienu vėžio epidemiologijos pradininkų, jo tyrimų metodai naudojami ir šiandien. Epidemiologiniai tyrimai per pastarąjį šimtmetį daugiausiai analizavo vėžio ir jonizuojančiosios spinduliuotės, liaudyje vadinamos radiacija, ryšius. Jau 1920 metais tyrimai su vaisinėmis muselėmis parodė, jog rentgeno spinduliai, gama spinduliai, ultravioletinė šviesa gali sukelti genetines mutacijas. Po Antrojo pasaulinio karo mokslininkai pradėjo epidemiologinius tyrimus su žmonėmis: buvo stebimi žmonės, išgyvenę Hiroshimoje ir Nagasakyje per atominių bombų sprogimus. Duomenys apie jų sergamumą vėžiu buvo lyginami su žmonių, neturėjusių sąlyčio su atominių bombų jonizuojančiąja spinduliuote, duomenimis. Šie tyrimai parodė, kad atominių bombų sprogimus išgyvenę žmonės dažniau sirgo plaučių, skydliaukės, storosios žarnos, šlapimo pūslės, krūties, kraujo vėžiu. Šiuo metu jau vyksta tyrimai su žmonėmis, paveiktais jonizuojančiosios spinduliuotės per katastrofą šiaurės Japonijoje 2011 metais.
Šiandien niekam nekyla abejonė, kad tabako rūkymas sukelia vėžį. Tačiau iki XX a. pradžios netgi kai kurie gydytojai manė, jog tabakas yra geras vaistas nuo visų ligų, pradedant galvos skausmais ir baigiant peršalimu. Tik 1930 metais pasirodė pirmieji duomenys apie tabako ryšį su plaučių vėžiu. Nepaisant to, tabako kompanijos nemokamai dalino milijonus cigarečių amerikiečių kareiviams Antrojo pasaulinio karo metu. Netgi po karo cigarečių reklamose puikavosi gydytojai ir žymūs sportininkai, todėl rūkymas vis labiau populiarėjo. Tik 1964 metais JAV uždrausta tabako produktų reklama per televiziją ir radiją, nuo to laiko rūkančių skaičius mažėja nuo maždaug 42 proc. 1965 iki 20 proc. 2009 metais. Tabako dūmuose jau atrasta 250 cheminių medžiagų, iš jų net 69 sukelia ląstelių genetinės medžiagos pokyčius – mutacijas. Šiuo metu jau rasta apie 23000 mutacijų, susijusių su plaučių vėžiu. Mokslininkai taip pat apskaičiavo, jog vienos mutacijos atsiradimui reikia surūkyti maždaug 15 cigarečių.
