ПРЕСТУПНИКИ, НЕ ОСТАВЛЯЮЩИЕ УЛИК

Экология и рак: новая стратегия обнаружения опасности

Существующее представление о том, что «тайна» рака до конца не раскрыта, к сожалению, имеет под собой основания. Следует лишь заменить банальное слово «тайна» более строгим термином «механизм». Действительно, не раскрыты механизмы, лежащие в основе превращения нормальных клеток в опухолевые, толкающие клетку на «преступный» путь злокачественности.

Однако многолетние усилия ученых не остались бесплодными, и мы сейчас располагаем очень важными сведениями о внешних, экологических факторах, которые «запускают» или, как говорят онкологи, инициируют рак. Их называют канцерогенами, и среди них есть химические вещества, вирусы, радиационные факторы, а иногда очень сложные комплексы, где трудно выявить какое-либо одно действующее начало, например, некоторые производственные процессы или вредные привычки (курение, нарушения в диете и др.).

Основная задача противораковой борьбы связана с обезвреживанием канцерогенов, но важнейший этап на этом пути - их «разоблачение». Так, в бывшем СССР после обнаружения канцерогенности бетанафтиламина была проведена герметизация его производства и снизилась заболеваемость рабочих раком мочевого пузыря. Можно привести и другие примеры - снижение заболеваемости в г.Ангарске после резкого ограничения промышленных выбросов в атмосферу, сокращение числа случаев рака у женщин после обнаружения канцерогенности и последующего запрета некоторых лекарственных экстрагенов, противозачаточных средств и т.д.

Много делают ученые из Международного центра по изучению рака в Лионе (Франция), проводя паспортизацию канцерогенных факторов химической, физической и биологической природы и определяя степень их опасности для человека.

В Украине в Республиканском гигиеническом центре им. А.Марзеева Министерства здравоохранения впервые были разработаны нормативы, ограничивающие содержание ряда канцерогенов в объектах окружающей среды. В лаборатории экологии Института экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им.Р.Кавецкого НАН Украины изучены механизмы образования нитрозаминов - очень опасных канцерогенов, образующихся из нитратов, нитритов, аминов и т.д. В мае 1995 года в Киеве была организована Украинская секция Европейского института экологии и рака, которая объединила 10 ведущих институтов нашей страны и три общественные организации, выступающие против загрязнения территории Украины вредными факторами.

К сожалению, в ряде мест оно приобретает угрожающий характер. Так, в нескольких зонах, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС, у населения уже отмечено нарастание некоторых форм злокачественных новообразований. Можно предположить, что это связано с воздействием радиации, но не исключен и комбинированный эффект, в котором принимают участие и другие канцерогенные загрязнители.

Один из главных путей выхода из кризиса - разработка новой стратегии, способной в сжатые сроки дать более полную информацию о канцерогенной опасности.

За последние полстолетия ученые научились обнаруживать и изучать индивидуальные вещества или комплексные факторы (некоторые производственные процессы, курение, жевание бетеля, неправильное питание и др.), которые приводят к возникновению рака. Этот опыт необходимо расширить и научиться оценивать возможную канцерогенную опасность среды обитания и отдельных ее составляющих - атмосферного воздуха, воды, продуктов питания и др. С точки зрения оценки канцерогенного риска такой подход значительно эффективнее по сравнению с «охотой» за отдельными индивидуальными канцерогенами или содержащими их продуктами. При этом следует учитывать, что «пойманный», то есть выделенный канцероген в лабораторных опытах на животных ведет себя не так, как в сложных природных комплексах. Так, например, опаснейшие канцерогены-нитрозамины вызывают в эксперименте злокачественные опухоли практически у всех видов животных, но это не означает, что их присутствие в каком-либо пищевом продукте или напитке однозначно указывает на возможность возникновения рака при попадании в животный организм. Дело в том, что рядом могут оказаться витамины, микроэлементы, полифенолы, окислители и другие факторы, обладающие антиканцерогенным действием и блокирующие канцерогенный эффект нитрозаминов. Последние могут послужить причиной рака желудка у человека только на фоне осложняющего действия пониженной кислотности, появления некоторых микроорганизмов, травматическом повреждении после операции и других усиливающих канцерогенез факторов.

Итак, необходимо выработать комплексную систему методов для оценки и контроля возможной канцерогенной опасности природных объектов и (или) организма человека, комплексного мониторинга.

Мониторинг многих индивидуальных канцерогенов облегчен благодаря имеющимся химическим или физическим методам их определения, но мониторинг природных объектов возможен только на основе изучения их воздействия на живые организмы или биологические системы. Решение этой новой задачи сопряжено со значительными трудностями.

Известно, что преступники оставляют улики, на основе которых их можно обнаружить и обезвредить. О действии канцерогенов можно судить только по конечному эффекту, когда преступление уже совершено, - по появлению опухолей. Между моментом воздействия канцерогенных факторов и временем появления опухолей проходит большой срок, часто больше двух третей жизни организма. Поэтому мониторинг должен быть основан на использовании ускоренных методов распознавания канцерогенных факторов. Обычно канцерогенность веществ пытаются проверять на культурах тканей животных и человека, путем анализа изменений в ядрах клетки и в сперме, с помощью генетических маркеров - мутагенности, повреждения ДНК, изменений в хромосомах и других.

Эти методы не требуют много времени, но они служат лишь непрямым сигналом возможности последующего появления опухолей и могут быть вызваны не только канцерогенными, но и другими вредными воздействиями на организм. На «суде» их могли бы рассматривать как непрямые улики канцерогенности. Более надежны опыты на животных, при которых искусственное воздействие предполагаемыми канцерогенами продолжают два-три года, пока не возникнут опухоли. Но полученный результат приходится затем переносить на человека, что тоже может приводить к ошибкам.

Прямые доказательства издавна связаны с эпидемиологическими обследованиями людей, длительно подвергавшихся воздействию канцерогенов. Например, еще в XVIII веке был описан профессиональный рак трубочистов, при котором опухоли возникали из-за контакта отдельных частей тела с сажей из печей. Причиной профессионального рака может послужить асбест и некоторые другие волокнистые материалы, воздействующие на легкие человека, химический краситель бета-нафтиламин, вызывающий опухоли мочевого пузыря, или недавно «разоблаченный» промышленный продукт - винилхлорид, послуживший причиной рака печени не только у рабочих, но и жителей из местностей, прилегающих к заводам, где его производили.

Да, в этих случаях улики оказались неопровержимыми, но для них понадобились многие годы, пока «убийцы» продолжали действовать безнаказанно, и число жертв среди населения было слишком большим.

Как же вовремя разоблачить «канцерогенных убийц»? Выход найден - надо умело соединить эпидемиологические исследования с новейшими методами биохимии и молекулярной биологии. Первые слишком долго копаются в прошлом, пытаясь выяснить, с какими вредными факторами имели дело люди много лет назад, а ускоренные методы, как было сказано, носят непрямой характер и не всегда принимаются во внимание «судом».

Поэтому очень важное значение приобретает развитие новой науки - молекулярной (биохимической) эпидемиологии. На основе тех ускоренных анализов, которые упоминались, можно своевременно обнаружить на производстве или в быту (в загрязненной местности) группы лиц с определенными изменениями в организме. Эти сдвиги еще нельзя расценивать как прямые признаки рака, но их вполне можно рассматривать как сигналы тревоги и принимать скорейшие меры к тому, чтобы предопухолевые изменения в организме не перешли в рак.

Вполне понятно, что ученые, исследовавшие причины рака, многие годы главное внимание уделяли человеку. Но возникает вопрос, не следует ли расширить сферу поисков и распространить ее на природные сообщества других организмов - экологические системы, ведь жертвы канцерогенов могут оказаться и среди них? Косвенные доказательства этого существуют - канцерогены вызывают генетические изменения у многих низших растений, своеобразные опухоли - галлы - у высших и самые разнообразные новообразования у холоднокровных и теплокровных животных. Например, несколько лет назад прозвучали сенсационные сообщения о появлении большого количества опухолей у рыб и моллюсков, живущих в загрязненных химическими и другими промышленными выбросами водоемах в районе Великих озер (США). Кстати, специалистам было известно, что подобная ситуация возникала и в ряде регионов СНГ, но в начале 80-х годов эти сведения не предавались огласке.

Канцерогены губительно действуют на сообщества водных организмов, нарушают экологическое равновесие в водоемах. Кроме того, возникает серьезная опасность их попадания в организм человека при потреблении загрязненной пищи.

Некоторые виды моллюсков и устриц служат своеобразными накопителями канцерогенов, в частности полициклических ароматических углеводов, содержание которых в их теле в десятки раз выше, чем в воде. Таким образом, эти «убийцы» могут находиться не только в воде и донных отложениях, но и в организме своих «жертв», что облегчает их обнаружение. Появление опухолей у рыб или других водных организмов и накопление в них канцерогенов служит индикаторами опасности.

В чем же новизна предложенной стратегии обнаружения канцерогенной опасности? Следует проводить мониторинг не только отдельных канцерогенов, но и научиться оценивать опасность комплексных объектов среды обитания человека. Эпидемиологические обследования должны быть не только ретроспективными, но и позволять выделять группы риска среди населения загрязненных регионов с применением новейших методов биохимии и молекулярной биологии. Объектами исследований должен служить не только организм человека, но и природные сообщества организмов - экосистемы. При этом следует руководствоваться принципом: защищая природу от вредных факторов (в том числе от канцерогенов), мы защищаем и самих себя.

Доктор биологических наук, профессор Борис Рубенчик заведует отделом экологии Института экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им.Р.Кавецкого НАН Украины. Автор 210 печатных работ, в том числе пяти книг. Один из основоположников развития нового научного направления - экологической онкологии.

С 1988 года член Научного совета, а с 1994 года вице-президент Европейского института экологии и рака (INEC). В 1995 году организовал и возглавил Украинскую секцию INEC.