Ремонт ДНК и возникновение рака

Химические канцерогены поражают своей разнородностью. Если осознать, до какой степени различны хотя бы полициклические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединення, бензол, металлы кадмий, хром, мышьяк как с точки зрения строения, так и свойств, то мы убеждаемся, что исключительно трудно найти для них иной общий знаменатель, чем способность вызвать злокачественный рост тканей.

Предполагают, однако, что одно общее свойство все эти вещества все же имеют. Они сами или их производные, ультимативные канцерогены, которые возникают непосредственно в пораженном организме, могут образовать связь с молекулами ДНК в ядре клетки. С точки зрения канцерогенеза этот процесс рассматривается как основной (инициация возникновения рака). Но организм располагает целым рядом ферментов, с помощью которых он может исправить поврежденную двойную спираль ДНК. Он удаляет (вырезает) пораженное место спирали кислоты вместе с веществом, которое к ней присоединилось, и дополняет недостающую часть соответствующими веществами, но уже без канцерогена.

Существует мнение, согласно которому возникновение процесса канцерогенеза обусловлено не каким-либо канцерогенным веществом, а «ошибкой», происшедшей при очередном ремонте спирали ДНК. Повреждение кислоты и его устранение происходят в любом организме непрерывно бесчисленное множество раз. Не исключено, что какая-либо замена веществ, изменение в последовательности оснований или случайный пропуск одного из них могут иметь следствием превращение нормальной клетки в раковую.

Но и с точки зрения изменений организма с возрастом следует учесть, что процесс старения, вероятно, «предрешен» на уровне генома и, следовательно, закодирован в ДНК клетки. Каждое изменение или повреждение ее, равно как и следствие неправильного устранения повреждения, могут привести в негодность часть генома и возникает менее полноценная клетка, которая может обнаружить признаки вырождения и старения.

Таким образом, снова напрашивается определенная параллель между канцерогенезом и процессом старения; на этот раз с точки зрения изменений ДНК в клетке, с точки зрения «ложных исправлений» ее повреждений, вызванных канцерогенами или другими причинами, в результате которых она уже не приобретает более качества исходной неповрежденной молекулы.

Опыты, проведенные с целью определения синтеза ДНК, наблюдаемого после устранения повреждений, показали, что в результате действия канцерогенных веществ в клетках подопытных крыс действительно увеличивается образование ДНК. Результаты экспериментов подтвердили ожидание исследователей: чем выше концентрация канцерогена, которым воздействовали на клетку, тем интенсивнее в ней образовывалась ДНК. Вероятно, что большее количество канцерогена вызывало больше повреждений ДНК, требовавших большего числа исправлений поврежденной спирали, что и вело к усилению синтеза ДНК, обнаруженному в ходе опытов.

В таком случае необоснованно мнение, согласно которому химическая природа канцерогена не играет роли, а важно только то, что он повреждает ДНК в клетке. Процесс ракообразования вызывается, согласно этому мнению, ошибкой при ремонте ДНК после такого повреждения.

• Клетки: ключ к старению и канцерогенезу
• Старение и канцерогенез