в онкологии и значительно углубила наше понимание рака. Она позволила создать новые мощные методы диагностики и лечения, которые в некоторых случаях оказываются невероятно эффективными, например, при лечении взрослых пациентов с лейкозом.

Но этот успех вовсе не означает, что рак – болезнь генома. “Рак не является исключительно геномным заболеванием, как эволюция не является сугубо генетическим процессом”, – комментирует Гривз. На протяжении своей жизни клетка может изменяться по многим параметрам в ответ на изменения в окружающем пространстве, причем ее геном не всегда имеет к этому отношение. “Поэтому неправильно говорить, что все дело в геноме”, – добавляет Гривз.

Итак, вопрос звучит следующим образом: если развитие рака связано с электромом, как мы можем использовать эту информацию?

Анализируем электрику

За десятки лет, прошедшие с того времени, когда Гарольд Сакстон Бёрр и Луис Лэнгман впервые предложили метод выявления рака на основании электрических свойств клеток, во многих исследованиях было показано, что анализ биоэлектрических свойств позволяет отличить раковые клетки от их здоровых соседей на основании характера нарушения электрических токов в организме. Во времена Бёрра и Лэнгмана об этой концепции ничего не знали, но теперь она получила широкую известность[390]. Возможно, вы слышали слово “биоимпеданс”, поскольку в спортивных залах и термах появились модные умные весы, определяющие состав тела (впрочем, большинство людей, которые прибегают к этим измерениям, интересуются в первую очередь соотношением жировой и мышечной масс). Принцип работы таких приборов основан на том, что через жировые клетки ток проходить не может (у жировой ткани максимальный импеданс, то есть сопротивление), но зато он проходит через бедные жиром ткани, такие как мышцы. И у раковых клеток тоже есть свой биоэлектрический профиль.

Когда хирург удаляет опухолевую ткань из любой части тела, его задача заключается в том, чтобы вырезать ее полностью. Но операция производится “вслепую”, поскольку невооруженным глазом увидеть границу между здоровой и больной тканью невозможно. Хотя методы визуализации и другие технологии позволяют определить локализацию и очертания опухоли, сама процедура удаления опухоли производится методом “научного тыка”. Чтобы повысить вероятность полного и чистого удаления пораженной ткани, хирургу приходится вырезать не только саму опухоль, но и часть здоровых тканей, которые ее окружают, часто в радиусе нескольких сантиметров.

После операции извлеченные фрагменты тканей направляют на патологоанатомический анализ. Патологоанатом изучает их, в том числе обращая внимание на края ткани вокруг опухоли (так называемый “край резекции”), чтобы удостовериться, что там совсем не осталось опухолевых клеток. Проблема в том, что между операцией и получением этих результатов проходит несколько дней, и, если анализ показывает присутствие опухолевых клеток в краевой ткани, возможно, пациенту потребуется вторая или третья операция и применение дополнительных мер, повышающих эффективность лечения[391].

В настоящее время на разных стадиях клинических испытаний находятся несколько новых технологий, помогающих хирургам сразу удалить опухоль оптимальным образом. Один многообещающий метод под названием ClearEdge, разработанный новой компанией из Сан-Франциско, позволяет определить края резекции опухоли молочной железы с помощью биоимпеданса. Для этого используется специальное устройство “краевой зонд”. Пока прооперированный пациент все еще находится под наркозом на операционном столе, хирург с помощью такого зонда определяет биоэлектрические параметры области вокруг удаленной опухоли. Такой “биоимпедансный светофор” помогает хирургу увидеть, не упустил ли он что-нибудь: красный индикатор обозначает наличие раковых клеток, желтый указывает на наличие клеток неопределенного характера, зеленый – на отсутствие опухоли. Прибор был оценен в клинической практике в нескольких госпиталях Великобритании. В 2016 году хирурги Медицинского факультета университета Эдинбурга и Общего западного госпиталя Эдинбурга с успехом применили его для идентификации раковых клеток в областях резекции опухолей и подтвердили, что метод позволяет снизить вероятность возникновения нужды в повторных операциях[392]. Он дает клиницистам явное преимущество по сравнению с уже существующими более медленными способами выявления опухолевых клеток.

Ну и где же этот ClearEdge? Почему мы ничего о нем не слышали? Майк Диксон, один из хирургов, тестировавших этот прибор, сообщил мне, что, хотя технология и была легкой в применении и позволяла получать хорошие результаты, дальнейшие исследования не проводились. “Компания существовала за счет венчурных фондов, – рассказывал Майк. – И технология казалась привлекательной”, и то же самое можно сказать о многих других краевых зондах, разработанных этой исследовательской группой. Но одни были слишком сложными, другие – недостаточно точными, а третьи просто исчезли.

Дэни Спенсер Адамс работает над созданием недорогой и точной версии прибора, которым, как она говорит, сможет пользоваться кто угодно. Его действие основано на использовании того же биоэлектрического красителя, который позволил ей увидеть “призрака лягушки”. Он распознает особое электрическое поведение раковых клеток на основании другого механизма: он дифференцирует их в соответствии с мембранным потенциалом, и поэтому раковые клетки окрашиваются иначе, чем здоровые. Однако устройство применяют не на теле пациента, а на уже удаленной ткани, с помощью специальной промокательной бумаги. После резекции опухоли хирург прижимает бумагу к краям ткани, чтобы перенести клетки на бумагу, а затем помещает бумагу в краситель, фотографирует и загружает данные в компьютерную программу. Через десять минут вы получаете карту края резекции – цифровой ландшафт, который сообщает, где вы промахнулись. И если такое место есть, хирург возвращается к пациенту, пока тот еще находится на операционном столе.

Во всяком случае, так это все должно работать. Проверив технологию на разнообразных клетках на чашке Петри и обнаружив, что электрический краситель вызывает яркое свечение раковых клеток, исследователи начали проводить эксперименты на живых тканях и получили многообещающие результаты. Но пока метод не внедрен в практику. Клинические испытания всегда обходятся дорого, а иногда инвесторы и вовсе не заинтересованы в производстве нового устройства: им важнее получить прибыль от стартапа, чем передать готовый новый прибор в руки хирурга. И поэтому мы все еще ожидаем появления новых биоэлектрических диагностических устройств в операционных, где они смогли бы значительно повысить эффективность устранения опухолей и снизить вероятность рецидивов, не говоря уже о риске травм и инфекций при повторных операциях.

Возможно, такие методы позволят анализировать биоэлектрические свойства опухоли, чтобы понять, требуется ли операция в принципе. Не забывайте, что, хоть рак и может возникать по генетическим причинам, степень его агрессивности зависит от биоэлектрических свойств тела. Не все опухоли имеют агрессивный характер; некоторые развиваются медленно и могут даже самопроизвольно исчезнуть. В одном из исследований, результаты которого пока еще не опубликованы, Джамгоз с коллегами собрали многочисленные данные и показали, что натриевые каналы опухолевых клеток могут служить в качестве диагностического маркера для определения степени агрессивности рака[393]. На симпозиуме по ионным каналам в 2019 году Джамгоз докладывал, что