Эволюция — прекрасная штука. За несколько миллиардов лет мы от невнятных одноклеточных бактерий доросли до сложного организма, которым каждое утром можно любоваться в зеркале. Но природа зачем-то дала нам не только мощнейший мозг и симпатичное тело, но и кучу гадостей в придачу. Почему, например, мы стареем? Для чего нужны раковые опухоли и прочие недуги?

В сотнях лабораторий мира пытаются разработать препарат (на рисунке — обозначен зеленым), который останавливал бы рост раковых клеток (розовые)

Убиологов есть теория, гласящая, что многие болезни достались нам в наследство от древних предков. То, что помогало им выживать, нас, наоборот, убивает. Некий физиологический механизм позволял приспосабливаться к окружающей среде, добывать пищу, терпеть холод и прочие лишения. Прошли миллионы лет. Изменились условия, другим стало само устройство организма. Но, как говорится, «при­­вычка-то осталась». И древний механизм, записанный в генах, вдруг включается и превращается в смертоносную болезнь.

Недавно в «Журнале общей биологии» была опубликована статья российского ученого  Анд­рея Макрушина. Он доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биологии внутренних вод РАН. Его основная специализация — эволюционная физиология и сравнительная патология беспозвоночных. В своей работе Макрушин выдвигает новую теорию происхождения старости и злокачественных опухолей. Впрочем, слово «теория» ему самому кажется чересчур определенным: «Лучше говорить “гипотеза”, это более корректно», — говорит он.

Действительно, сложно рассуждать о тонких биологических процессах, которые происходили невероятно давно. Макрушин анализирует жизнь самых первых многоклеточных. Известно, что они жили больше 500 млн лет назад. Точнее сказать сложно, поскольку эти существа были слизистыми и не имели ни скелета, ни панциря — то есть никаких внятных останков до нас не дошло.

Эти древние многоклеточные представляли собой колонию, состоящую из разных блоков («модулей»). Двигаться они не умели и жили, прикрепившись к морскому дну.

Древние существа размножались в основном почкованием: в определенных зонах клетки начинали активно делиться, и постепенно вырастал новый модуль.

— Благодаря замене старых модулей на новые первые многоклеточные на Земле, вероятно, были потенциально бессмертны, — поясняет Макрушин.

— Хорошо им было… — невольно вырывается у меня.

Современная губка немного напоминает первых многоклеточных

Но как объясняет биология, такая жизнь была не самой приятной. К примеру, не сходя с места, довольно трудно добывать пищу.

— Сидячий образ жизни ограничивал возможности использования ресурсов среды. Поэтому отбор поддерживал возникновение свойств, позволяющих активно перемещаться. Их появление обеспечивалось переходом от колониального строения к одиночному и ростом целостности особи, — объясняет ученый.

В итоге сформировались свободно подвижные многоклеточные организмы — отдельные и независимые. Свобода способствовала окончательному переходу к половому размножению. Произошла сексуальная революция.

Согласно гипотезе Макрушина, именно в этот период и возникли те механизмы, которые превращают цветущего юношу в дряхлого старика. Грубо говоря, организм «по привычке» готовился к созданию нового модуля и отмиранию старого. Но бесформенные колонии, которые могли расти сколько угодно, давно уже превратились в автономных существ. А раз новые модули не растут — организм стареет.

Происхождение раковых опухолей тоже связано с размножением древних многоклеточных. Когда они чувствовали приближение неблагоприятного сезона (похолодания, например), у них образовывались так называемые бластогенные зоны. Там клетки теряли свою специализацию и бурно размножались. Питательные вещества из других участков стягивались в эту зону — появлялся зародыш, который в каком-то смысле напоминал почку на деревьях: пока холодно, она «спит» на ветке, потребляя минимум ресурсов, а с наступ­лением весны распускается, становясь листом.

— Наши предки перед наступлением неблагоприятного для жизни сезона испытывали потребность упростить свое строение. Это было предупредительной мерой, направленной на поддержание энергетического баланса организма во время сезонных изменений в природе, — объясняет Макрушин.

Потом эволюция дала возможность живым существам использовать другие методы адаптации. Но программа создания зародышей из неспециализированных клеток сохранилась. И этот механизм спит в наших генах, периодически пробуждаясь и приводя к возникновению злокачественных опухолей. Зародышей древних многоклеточных роднит с раком тот факт, что и то и другое образование состоит из малодифференцированных клеток, которые еще не имеют своей «профессии» в организме. Сходно и их происхождение — сочетание генетики и воздействия окружающей среды.

Все это звучит достаточно мрачно. Если за полмиллиарда лет природа так и не придумала, как преодолеть проклятье злокачественных опухолей, где уж медицине найти средство борьбы с раком!

Примерно так выглядела Земля, когда не было ни старости, ни болезней

Но для древних примитивных животных появление таких опухолей-зародышей было делом далеко не обязательным. Если они не получали сигнала, предупреждающего об ухудшении среды, этого не происходило. Более того, если такая штука возникала, она могла потом и рассосаться.

Тут же возникает вопрос: может быть, эти механизмы можно научиться использовать для лечения опухолей? Но Андрей Макрушин далек от обещаний через пару лет начать производство «универсального лекарства от рака» или «эликсира вечной молодости».

— Все это очень-очень далеко от практического применения, — предупреждает он. — Но я надеюсь, что рано или поздно наука победит и рак. Если мои предположения верны, они укажут, как искать средство от этой напасти.

Конечно, пока это чистой воды гипотеза. Но все-таки — еще один шаг к пониманию природы старости и онкологических заболеваний. И читая сложный научный текст, посвященный очень-очень древним существам, начинаешь испытывать оптимизм по поводу возможностей медицины будущего.