Развитие раковых опухолей: механизмы канцерогенеза

В основе современного представления о канцерогенезе (процессе развития опухоли) лежит теория о генетическом факторе, провоцирующем возникновение раковых заболеваний. Согласно этой гипотезе, механизм развития опухолей связан с хромосомными аберрациями, изменяющими структуру ядра клетки, и мутациями в ДНК или РНК, в результате которых одно азотистое основание заменяется другим.

Процесс развития злокачественных опухолей

Онкологические заболевания наносят весьма существенный урон обеспечению демографической безопасности страны; после сердечно-сосудистых они являются второй причиной смертности населения России и других экономически развитых стран мира.

Принято считать, что рак является патологией пациентов пожилого возраста. Достаточно отметить, что, по данным статистики, 3/4 пациентов погибают от рака в возрасте 65 или более лет. Исключения составляют больные, страдающие раком яичка (часто встречаемая злокачественная опухоль у молодых мужчин в возрасте от 20 до 34 лет), раком молочной железы (наиболее частая причина смерти у женщин в возрасте от 40 до 45 лет) и детскими онкологическими заболеваниями (особенно лейкозом, лимфомами, опухолями мозга и опухолью Вильмса).

В индустриально развитых странах Запада рак легких и рак предстательной железы остаются довольно часто встречаемыми онкологическими заболеваниями у мужчин.

Интервал времени между началом развития злокачественной опухоли и ее клиническими проявлениями обычно составляет несколько десятилетий. Процесс развития раковой опухоли (канцерогенез) включает в себя несколько последовательно чередующихся событий.

Современная теория развития опухолей предполагает, что в результате воздействия на клетку канцерогенов повреждаются высокоспецифичные участки генома. Повреждения (мутации) охватывают специфические фрагменты ДНК, что, в свою очередь, вовлекает в процесс канцерогенеза комплекс механизмов, контролирующих дифференцировку и рост клеток. В результате могут индуцироваться так называемые преканцерогенные (предраковые) заболевания, которые, в свою очередь, должны быть активированы другими факторами — так называемыми коканцерогенами, которые усиливают рост опухоли.

Особенность развития опухолей заключается в том, что трансформация нормальной клетки организма в потенциально предраковую и раковую сопровождается многочисленными изменениями в ее ферментативной активности. Кроме того, механизм канцерогенеза связан с синтезом некоторых продуктов метаболизма измененной клетки — опухолеассоциированными антигенами.

Поврежденные канцерогенами участки ДНК восстанавливаются при помощи механизма репарации ДНК. В результате этого во многих случаях предраковые стадии репрессируются. Большое значение в предотвращении метастазирования раковых клеток имеет иммунная система.

Факторы канцерогенеза, способствующие развитию опухолей

Теория канцерогенеза определенных опухолей ассоциирована с наследственной (генетической) предрасположенностью. Так, например, риск возникновения рака молочной железы, рака кожи, желудка, кишечника и мочевого пузыря повышается, если имеет место высокая частота ее возникновения в семейном анамнезе пациента.

К факторам риска канцерогенеза также относят курение табака (для рака легких, глотки и горла); употребление пищи, содержащей в качестве консервантов нитриты (что способствует возникновению рака желудка). Также факторами, способствующими развитию опухолей, являются воздействие различных физических и химических стрессоров на клетки, нарушения гормонального равновесия в организме ипатологии эмбриогенеза тканей.

Злокачественные опухоли формируют метастазы вследствие распространения по организму отдельных опухолевых клеток. Эти клетки либо непосредственно, либо через лимфатическую систему и систему кровообращения достигают других органов, инфильтрируют их и там приживаются.

Характер распространения метастазов в органы часто специфичен для первоначальной опухоли. Так, для рака молочной железы характерно избирательное метастазирование костной ткани.

Большинство отделившихся от первичной опухоли клеток инактивируется иммунной системой. Подсчитано, что только одна из миллиона клеток первичной опухоли способна метастазировать.

Наряду с процессом метастазирования может возникать рецидив опухоли, т.е. формирование гистологически идентичной опухоли в том же самом органе, происходящее вслед за тотальным, как правило, хирургическим удалением первичной опухоли.

В настоящее время большинство злокачественных опухолей редко выявляют на ранней стадии заболевания; как правило, их диагностируют на стадии, при которой они имеют размер от 1 до 2 см и более. При наличии отдаленных метастазов прогноз существенно ухудшается, в связи с этим своевременность диагностики злокачественных опухолей имеет решающее значение.

С использованием биофизических методов диагностики, таких как рентгенодиагностика, компьютерная томография либо ультрасонография (УЗИ), опухоль невозможно диагностировать до тех пор, пока она не будет содержать примерно 1 миллиард (106) клеток.

При помощи методов иммунологического анализа становится возможным идентифицировать опухоль, в состав которой входит от нескольких до 1 миллиона клеток (общей массой около 1 мг), хотя отдаленные метастазы могут присутствовать в организме пациента уже и на этой стадии заболевания. Тем не менее, это не означает, что с использованием иммунологических методов анализа все злокачественные опухоли можно идентифицировать на данной стадии заболевания.