Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Джамгоз проделывал эти эксперименты в середине 1990-х годов, на заре научных исследований синаптической пластичности у взрослых людей. Идея заключается в том, что способность мозга перестраивать проводящие сети не исчезает в детстве, а остается с человеком и в более поздние годы[373]. И работа Джамгоза действительно подтверждала эту гипотезу на модели сетчатки: клетки сетчатки взрослого могли изменять пути коммуникации и адаптироваться к новым условиям. Благодаря этой работе он получил должность профессора нейробиологии, и на этой должности, по-видимому, провел бы оставшуюся часть своей научной карьеры, если бы в тот судьбоносный вечер не оказался в пивном баре.
Теперь все его внимание привлек рак. Один из участников той встречи дал ему клетки опухоли простаты крысы. Вернувшись в лабораторию, Джамгоз подверг их той же электрофизиологической процедуре, с помощью которой обычно исследовал клетки сетчатки. И обнаружил высокую электрическую активность – но не такую, какую привык видеть в здоровых клетках.
Давно было известно, что превращение здоровых клеток в раковые сопровождается потерей дифференцировки; это означает, что они теряют свою бывшую идентичность клеток костной ткани, кожи или мышц и возвращаются в некое первичное состояние, напоминающее состояние стволовых клеток. Но в отличие от стволовых клеток, которые обычно деловито приобретают новую идентичность и отправляются туда, где им следует находиться, раковые клетки отказываются “взрослеть”. Они просто прозябают, размножаются и потребляют ресурсы, никогда не участвуя в социальной жизни окружающих здоровых тканей. Эта потеря дифференцировки как раз и отражалась на электрической активности, обнаруженной Джамгозом в раковых клетках. Раковые клетки лишались своего сильного отрицательного потенциала (–70 милливольт) и переходили в перманентно деполяризованное “нулевое” состояние вечных стволовых клеток (это наблюдение не было чем-то исключительным, оно согласовывалось с другими данными, накопленными за несколько десятилетий).
Но это была не единственная странность их электрического поведения, привлекшая внимание Джамгоза. Клетки делали что-то еще – что-то гораздо более странное. Эти деполяризованные раковые клетки каким-то образом… возбуждались. “Это были абсолютно стандартные потенциалы действия”, – рассказывал Джамгоз. Но почему в этих клетках возникал потенциал действия? Это были клетки кишечника или кожи, не нервов. И все же в процессе перерождения из здоровых клеток агрессивные раковые каким-то образом научились возбуждаться, как нейроны. Импульсы, которые они посылали, не зависели от сигналов и не отдавали распоряжений, как в нервной системе. Они были гораздо более хаотичными, волнообразными и неустойчивыми, и их характер напоминал несогласованный рисунок, который Джамгоз раньше видел у людей в состоянии эпилептического криза. Зачем же раковые клетки создавали эти странные потенциалы действия?
Джамгоз точно знал, что это связано с функцией потенциал-зависимых натриевых каналов – того же семейства натриевых каналов, которое способствует распространению потенциала действия в нервных клетках. Раньше никто не задумывался о том, что изменение поведения ионных каналов может быть связано с превращением нормальных клеток в раковые. Не может ли быть, что это странное возбуждение клеток является причиной агрессивного поведения и метастазирования опухолей? Рассмотрению этого вопроса Джамгоз посвятил свою первую статью. Он с коллегами отправил ее на публикацию в журнал Nature – главный научный журнал Великобритании. Редакторы тут же отклонили статью, посчитав представленные наблюдения неким побочным явлением. Джамгоз и его коллеги представили свои наблюдения на малоизвестной конференции по проблемам мочеполовой системы. Этого оказалось достаточно, чтобы опубликовать статью в одном менее влиятельном, но все же уважаемом журнале[374]. Дело было в 1993 году. Мустафа Джамгоз прекратил исследования в области нейробиологии. С сетчаткой было покончено. Теперь его интересовал только рак.
Следующие семь лет Джамгоз посвятил тому, что он сам называет пропагандистским наступлением: он последовательно публиковал небольшие результаты, поднимаясь от малоизвестных журналов к более авторитетным, и рассказывал всем, кто готов был слушать, об электрофизиологии, электричестве и фундаментальной физиологии. Постепенно удлинялся список болезней, которые оказались связанными с патологическими изменениями различных ионных каналов, в том числе кистозный фиброз, эпилепсия, сердечная аритмия и даже желудочно-кишечные заболевания, так почему онкологические заболевания должны быть исключением? “Электричество помогает нам расти и двигаться, – говорил Джамгоз коллегам онкологам. – Так вот оно и раковым клеткам тоже помогает расти и двигаться!” Он продолжал убеждать коллег, закладывая основы понимания роли ионных каналов в метастазировании.
Согласно текущим общепринятым представлениям, рак возникает в результате нарушения экспрессии генов или, как минимум, исходный толчок к превращению здоровой клетки в раковую связан с генетическими дефектами и мутациями. Но убивает человека не это. В большинстве случаев смерть от рака наступает в результате того, что эти клетки оккупируют все остальные ткани тела[375]. Распространению опухоли способствует целый ряд важных клеточных функций: движение, размножение, прикрепление и другие; и ионные каналы играют во всех этих процессах очень важную роль. Лишь на основании ДНК, анализируя гены в клетках опухоли простаты, не всегда удается предсказать, останется ли опухоль на месте, не причиняя беспокойства, или начнет распространяться по телу. Джамгоз и его команда задумались о том, не связан ли прогноз течения заболевания с потенциалом действия. Не коррелирует ли способность опухолевых клеток к возбуждению с агрессивностью опухоли? Это могло бы стать чрезвычайно ценным диагностическим инструментом.
На границе столетий ученые перестали отмахиваться от данной мысли. Некоторые уже заметили связь между поведением ионных каналов и раком, и в их числе была итальянский патолог Аннароза Арканджели, которая на протяжении нескольких десятилетий стояла в авангарде исследований, связывающих электрические свойства раковых клеток со специфическими генами[376]. Работая в Университете Флоренции, она установила корреляцию между раком и активностью гена hERG, который известен многим биологам именно в связи с электричеством: этот ген кодирует ионный канал, который играет известную роль в координации сердцебиений за счет регуляции тока ионов калия[377]. Арканджели и Джамгоз – талантливые серьезные ученые, и к их исследованиям начали присоединяться другие. В результате накопилось большое количество данных, подтверждающих ведущую роль ионных каналов в развитии рака[378]. Эти данные перестали быть просто интересными наблюдениями или даже новым методом диагностики: они открывали возможность для новых методов лечения.
Лекарственные препараты, влияющие на функцию ионных каналов, предлагали новый способ борьбы с раком. Около 20 % лекарств тем или иным