Dalijimosi pavojus

 

„Už paveldėjimo ribų“

 

Autorė Roxanne Khamsi

 

„Riverhead“, 304 puslapiai, 30 USD

 

XIX amžiaus prūsų patologas Rudolfas Virchowas organizmus laikė savotiška „ląsteline demokratija“ – darnia bendradarbiaujančių ląstelių respublika. Wilhelmas Rouxas, kuris studijavo pas Virchową ir vėliau perėmė Charleso Darwino įtaką, matė kai ką niūresnio: „dalių kovą“, kai atskiros ląstelės aršiai kovoja dėl išteklių ir dominavimo. Kaip Roxanne Khamsi aiškina savo prieinamoje, nors ir nerimą keliančioje, mūsų nepastovių genomų studijoje „Už paveldėjimo ribų“, dabar, praėjus daugiau nei šimtmečiui, pradedame vertinti nerimą keliančios Roux vizijos numatymą – ir grumtis su pasekmėmis.

 

Savo gyvenimą pradedame kaip pavieniai apvaisinti kiaušinėliai, kurie pakartotinai dalijasi ir nuosekliai specializuojasi į maždaug 30 trilijonų ląstelių, sudarančių suaugusiojo kūną.

 

Kiekvienam dalijimuisi reikalingas originalios DNR dubliavimasis – procesas, kuris yra labai tikslus, bet ne tobulas. Kartais pakeliui pastebimi nedideli genetiniai pokyčiai – mutacijos. Daugelis šių pakitimų yra gerybiniai, kai kurie – ne. Šiuolaikinės analitinės priemonės, ypač 2009 m. įdiegti metodai, skirti atskirų žinduolių ląstelių genetinei medžiagai sekvenuoti, atskleidė, kokie paplitę yra šie pokyčiai.

 

„Jie nuolat vyksta jūsų kūne“, – rašo ponia Khamsi, pažymėdama, kad mes galime „įgyti trilijonus naujų mutacijų per dieną“, pasiskirstančių po visus mūsų audinius.

 

Laikui bėgant, atskirų ląstelių sutrikimai kaupiasi; sužinome, kad viename baltajame kraujo kūne iš 100 metų amžiaus žmogaus paprastai yra daugiau nei 3000 mutacijų.

 

Kartais šios mutacijos sukelia vėžį. Patologas Peteris Nowellas 1976 m. teigė, kad vėžys atsiranda iš vienos mutantinės ląstelės ir vėliau evoliucionuoja, nes palikuonys įgyja naujų mutacijų ir konkuruoja dėl dominavimo – prognozė, kurią vienos ląstelės sekvenavimas dramatiškai patvirtino.

 

Išplitęs navikas, pasak ponios Khamsi, „gali turėti tūkstančius mutacijų“, įskaitant kai kurias, kurios gali padaryti vėžį mažiau jautrų bet kokiems vaistams ir onkologas planuoja naudoti.

 

Terapija gali sunaikinti daugumą ląstelių, tačiau tos, kuriose yra apsauginių mutacijų, gali greitai perimti valdymą.

 

Pripažindami tai, kai kurie onkologai pradėjo skirti vaistus saikingai, o ne visiškai, siekdami kontroliuoti vėžį, o ne sudaryti sąlygas, kurios skatina spartų atsparių ląstelių augimą.

 

Net ir neserga vėžiu, mutacijos gali sukelti problemų. Pacientai gali atrodyti sveiki, tačiau, aiškina ponia Khamsi, jiems senstant „jų kūnuose įsitvirtina nenormalių ląstelių populiacijos“. Apsvarstykite neapibrėžto potencialo kloninę hematopoezę (CHIP), kai kraujo ląstelėse yra mutacijų, dažnai pastebimų sergant kraujo vėžiu, todėl jos turi augimo pranašumą prieš gerai besielgiančius kaimynus. Ši liga pasireiškia 10–20 % žmonių, sulaukusių 70 metų, ir padidina jų polinkį sirgti kraujo vėžiu ir, stebėtina, širdies ligomis, kurias greičiausiai sukelia šių piktybinių ląstelių sukeltas uždegimas. Panaši dinamika gali pasireikšti ir smegenyse, kur tyrėjai nustatė, kad Alzheimerio liga sergantiems pacientams ryški mikroglijos – imuninių ląstelių, kurios ieško patogenų ir pažeidimų – dalis neša su vėžiu susijusios mutacijos, o tai rodo, kad klonų plitimas taip pat gali prisidėti prie kognityvinio nuosmukio.

 

Tačiau ne visos mutacijos yra grėsmingos.

 

Mutagenezė, aiškina ponia Khamsi, taip pat yra „antikūnų įvairovės variklis“ – idėja, kurią 1957 m. pirmą kartą pasiūlė australų imunologas Macfarlane'as Burnetas, o aštuntojo dešimtmečio viduryje ją išaiškino Susumu Tonegawa. Už šį darbą ponas Tonegawa buvo apdovanotas Nobelio premija.

 

Pacientai, kurie negali pasinaudoti šiuo įvairovę generuojančiu procesu, įskaitant tuos, kurie serga hiper IgM liga, išlieka pavojingai pažeidžiami infekcijų ir dažnai visą gyvenimą reikalauja antikūnų infuzijų. Net ir veikiantis mechanizmas gali sukelti problemų, jei jis sukuria antikūnus, reaguojančius prieš paties organizmo audinius. Autoimunitetas, kaip teigia vienas tyrėjas, yra „kaina, kurią mokame“ už įvairovę.

 

Lytinės ląstelės, ląstelės, kurios sudaro spermą ir kiaušinėlį, taip pat yra jautrios mutacijoms, kurios gali būti ypač reikšmingos, nes tokie pokyčiai gali būti perduoti kitai kartai. Naujos mutacijos atsiranda dažniau nei tyrėjai. kadaise manyta; 2025 m. atliktas keturių Jutos šeimos kartų tyrimas atskleidė apie 150 naujų genetinių pokyčių kiekvienoje kartoje.

 

Ponia Khamsi pažymi, kad nors dauguma diskusijų apie reprodukcinę riziką dažniausiai sutelkiamos į kiaušinėlius, „vaikai iš savo tėvų paveldi keturis kartus daugiau naujų mutacijų nei iš mamų“, tiesiog atspindint matematiką: kiaušinėlius formuojančios ląstelės gimdoje dalijasi apie 22 kartus, o tada išlieka stabilios iki ovuliacijos, o spermą generuojančios ląstelės nuolat dalijasi visą gyvenimą.

 

(Motinos amžius išlieka dominuojančiu rizikos veiksniu reprodukcijai, tačiau dėl aiškios priežasties: ne genetinės klaidos, o chromosomų rūšiavimo klaidos, kurios tampa dažnesnės senesnėse kiaušinėliuose.)

 

Mutacijų kaupimasis su amžiumi pasirodo stebėtinai nuoseklūs visoje gyvūnų karalystėje. Mokslininkai, tyrinėjantys greitai besidalijančias žarnyno raukšlių ląsteles, nustatė, kad skirtingose ​​rūšyse per visą gyvenimą šiuose regionuose susikaupė maždaug 3200 mutacijų, nesvarbu, ar tas gyvenimas truko dvejus metus (pelėms), 80 metų (žmonėms), ar 200 metų (greenhedžio banginiui). Trumpiau gyvenantys gyvūnai tiesiog mutuoja greičiau.

 

Ar senėjimas atspindi grynai sukauptą žalą, ar specifinį mutacijų pobūdį, tebėra aktyvių diskusijų objektas. Tačiau viena išvada neišvengiama. „Genomas, su kuriuo esate pradėtas“, – aiškina tyrėjas, – „labai skiriasi nuo genomo, su kuriuo mirštate“.

 

Autorė atrodo beveik atsiprašinėjanti už neabejotinai niūrią žinią, kurią ji skleidžia. „Gali būti sunku apmąstyti visą tą netvarką“, – pripažįsta ponia Khamsi. Galbūt norėdama dar labiau apsaugoti skaitytojus nuo nusivylimo, ji kritiškai nagrinėja ląsteles, išsamiai aprašydama jų nemalonias konkurencines kovas, tačiau daugiausia ignoruodama tas pačias nepatogias mokslo realijas. Čia ji linkusi apibūdinti daugiausia taikią karalystę, kurioje gyvena nuoširdūs tyrėjai, apgalvotai nagrinėjantys gamtos klausimus bendradarbiaujančioje tyrimų ir nuostabos aplinkoje. Kaip ir Virchow ląstelinės respublikos vizija, tai žavus idealas.

 

 

---

 

 

Dr. Shaywitz yra vyriausiasis medicinos mokslininkas „Lore Health“, Harvardo medicinos mokyklos dėstytojas ir Amerikos verslo instituto papildomas bendradarbis.“ [1]

 

1. Divisional Danger. Shaywitz, David A.  Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y.. 21 Apr 2026: A13.