16 февраля 1970 года скончался человек, который доказал, что причиной рака могут быть вирусы — американский патолог Фрэнсис Пейтон Роус. В 1969 году получил за свои исследования в области рака и за открытие онкогенных вирусов Нобелевскую премию, которую разделил с Чарльзом Хаггинсом.
К вирусной теории рака за последние 100 с лишним лет несколько раз менялось отношение. Однако сегодня известно точно: некоторые вирусы вызывают рак, и у них даже есть для этого все необходимые механизмы. MedAboutMe выяснял, как распространенные вирусы становятся причиной рака.
Вирусная теория рака
О вирусах наука узнала в 1890-х годах. Открытие вирусов — это тот замечательный случай в науке, когда все факты указывают на существование объекта, но получить этот объект, увидеть его невозможно — из-за несовершенства технологий. Самые лучшие фильтры, с помощью которых ученые уверенно выделяли бактерий, пропускали более мелкие по размеру вирусы.
В 1903 году французский ученый А. Боррель первым предположил, что вирусы могут быть причинами раковых опухолей. Через несколько лет исследователи О. Банг и В. Эллерман пришли к выводу, что лейкоз у кур — результат вирусной инфекции.
Российский ученый И.И. Мечников в 1910 г., обсуждая причины рака в газете «Русское слово», также высказал предположение, что причина развития злокачественных опухолей кроется не только в самом организме, но имеет также «экзогенное начало» — в виде вируса.
А буквально еще через год американский ветеринар Ф. Раус наглядно продемонстрировал, что саркома у кур вызывается именно вирусом — позднее Раус как раз и получит за свое открытие Нобелевскую премию. В исследованиях Рауса самое примечательно то, что он наблюдал за вирусом, изучал его, не видя, не имея возможности встретиться с ним, так сказать, «лицом к лицу». Выделить вирус удалось только в 1940-х годах.
На сегодняшний день известно не так уж много вирусов, которые приводят к развитию злокачественных опухолей — всего 15% случаев рака у человека имеют вирусную природу, у животных этот показатель существенно выше.
Как вирус приводит к раку?
Известно, что вирус использует геном и ресурсы клетки, чтобы синтезировать компоненты, необходимые ему для сборки новых вирусных частиц. При этом возможна реализация одной из двух стратегий. Если при этом происходит разрушение клетки — мы наблюдаем инфекционный процесс, распространение вируса по организму. Если же геном вируса определенным образом интегрируется с геномом клетки-хозяина, последняя перестает подчиняться системам, регулирующим ее рост и размножение. Как следствие, развивается злокачественная опухоль, растущая по своим законам.
Немалая часть онковирусов — это ретровирусы. Их геном представляет собой одноцепочечную РНК. Когда РНК вируса проникает в клетку, она становится матрицей для двухцепочечной ДНК, которая, в свою очередь, и будет встраиваться в геном клетки-хозяина.
Некоторые из онковирусов имеют в геноме онкогены, контролирующие процесс трансформации клетки с измененным геномом из обычной в злокачественную. Другие онковирусы обладают генами, которые активируют нужные участки генома клетки-хозяина, задействованные в процессах клеточного деления и дифференциации.
Онкогенные вирусы и болезни
Все заболевания, вызываемые онковирусами, отличает характерная черта: с момента заражения до появления первых симптомов может пройти 10-40 лет, то есть эти болезни имеют продолжительный латентный период.
Какие же вирусы могут стать причиной развития онкологических болезней у человека?
Вирус Т-клеточного лейкоза взрослых
Вирус Т-клеточного лейкоза взрослых (ATLV), или Т-лимфотропный вирус человека (HTLV), вызывает заболевание, которое встречается на паре островов Японского моря и у представителей негритянской расы в некоторых странах Карибского бассейна. Наблюдения показали, что даже если пациенты с этой разновидностью лейкоза встречаются в других странах мира, выявляется их связь с указанными регионами.
Следует отметить, что раком заболевает только 5% инфицированных людей, остальные являются носителями вируса. В геноме этого ретровируса имеется 2 копии одноцепочечных РНК. В организме жертвы на их основе синтезируется ДНК, которая интегрируется в геном клетки. Основу опухоли составляют CD4-лимфоциты.
Эта болезнь проявляется после 50 лет — отсюда и уточнение в названии. Для нее характерны увеличение печени и селезенки, лимфатических узлов, поражения кожи, разрушение костной ткани.
Вирусы герпеса
Рак могут вызывать два представителя семейства ДНК-содержащих вирусов герпеса:
- Вирус Эпштейна-Барр (ВЭБ, вирус герпеса 4 типа).
Этот онковирус может стать причиной лимфомы Беркитта и рака носоглотки. Он способен размножаться, в частности, в В-лимфоцитах. При этом клетки не гибнут — в них запускается процесс неконтролируемого роста, что и приводит к образованию злокачественной опухоли. ВЭБ, по оценкам экспертов, имеется в крови у 90-95% взрослого населения и у половины детей младше 5 лет. Как видно, раком обладатели ВЭБ болеют редко, впрочем вирус вызывает целый ряд разнообразных заболеваний: от инфекционного мононуклеоза до лейкоплакии.
- Вирус герпеса 8 типа.
Этот вирус может стать причиной эпидемической разновидности саркомы Капоши. Вирус активизируется на фоне значительного иммунодефицита, поэтому чаще всего опухоль развивается у людей, больных СПИДом.
При саркоме Капоши эндотелий (внутренние стенки сосудов) разрастается, его структура меняется — стенки становятся «дырявыми». Эти изменения касаются и кровеносных, и лимфатических сосудов. У пациента развиваются поражения кожи, слизистых оболочек и внутренних органов, отеки, увеличение лимфатических узлов.
Вирусы гепатита
Вирусы гепатита В и С — ДНК-содержащие вирусы, способные спровоцировать формирование карциномы печени. Они не имеют онкогенов, поэтому являются вирусами непрямого действия. Это значит, что они «включают» гены клетки, которые запускают процесс неконтролируемого размножения и роста. Печень — активно регенерирующий орган. При поражении вирусами сначала развивается цирроз, начинается разрастание соединительной ткани, орган пытается регенерировать и восстановить свои функции, но под действием вируса происходит активизация процессов озлокачествления клеток и образования опухоли.
Следует отметить, что лишь у менее чем 5% взрослых зараженных людей развивается хронический гепатит В. И только у 20-30% из их числа будет диагностирован цирроз или рак печени. Сходная ситуация наблюдается и в отношении вируса гепатита С. Лишь 5% зараженных им людей получают рак.
Для защиты от вируса гепатита В еще в 1982 году ученые разработали вакцину. Она на 95% защищает от рака печени, ассоциированного с вирусом.
Вирус папилломы человека
Как и вирус Эпштейна-Барр, ВПЧ имеется у большинства взрослых людей. Считается, что к 30 годам не менее 70% людей хотя бы раз получали вирус от своего полового партнера, а среди молодых женщин половина является обладательницами ВПЧ. Неудивительно, если учитывать, что в ходе первого полового акта треть девушек получает вирус.
Однако и в этом случае повальной гибели людей от рака шейки матки не наблюдается. Из 130 штаммов вируса папилломы человека лишь 14 входят в группу высокого онкогенного риска. Чаще всего в тканях злокачественных опухолей шейки матки находят 16 и 18 типы: в 55% случаев — ВПЧ 16 типа и в 15% случаев — ВПЧ 18 типа. При этом 25% случаев рака шейки матки вообще не связаны с вирусной инфекцией.
ВПЧ имеет собственные онкогены, которые запускают процесс трансформации клеток. Утешает то, что дисплазия шейки матки, которая считается предраковым состоянием при поражении вирусами из группы высокого онкогенного риска, легко диагностируется при регулярных посещениях гинеколога и успешно лечится.
Вакцинация против рака
На самом деле, это, конечно, не очень правильное выражение — «вакцинация против рака». Заражение ВПЧ — это вовсе не 100%-ная гарантия заболевания раком шейки матки. А данная разновидность рака может развиться и без участия вируса — такое случается намного реже, но все же бывает. Аналогичная ситуация и с вирусами гепатитов В и С, и с вирусом Эпштейна-Барр, и др. Поэтому правильно говорить о вакцинации против возбудителей онкологических заболеваний.
Пока в распоряжении человечества имеются вакцины только против двух из перечисленных заболеваний: против ВПЧ и гепатита В. И то — вакцина против ВПЧ защищает лишь от двух онкогенных штаммов, 16 и 18-го, зато самых распространенных.
- Вирусы — далеко не единственная причина образования злокачественных опухолей.
- Кроме вирусов, есть и другие организмы, которые обладают онкогенными свойствами — бактерии, гельминты.В то же время есть множество разновидностей рака неинфекционной природы.
- Некоторые вирусы вызывают рак у одних живых существ и никогда не делают этого у других.
- При заражении онковирусами вовсе не обязательно разовьется рак. А если и разовьется, то с высокой долей вероятности лет через 20-30, а то и больше. В большинстве случаев болезнь оказывается просто инфекцией, не вызывающей озлокачествления клеток организма-хозяина. Но чтобы максимально снизить риски, необходимо своевременно обращаться к врачу и лечиться, не дожидаясь худшего варианта развития событий.
- Наконец, если есть возможность — надо вакцинироваться и защитить себя от патогенов, способных вызвать рак.
