Czynności biochemiczne
W ciągu ostatnich 3 dziesięcioleci poświęcono wiele pracy, aby wykryć zasadniczą różnicę biochemiczną, która istnieje między komórką prawidłową a komórką rakową. Nie ulega wątpliwości, że gdyby się udało poznać lub wykryć tę istotną różnicę, to stanie się możliwe wyzyskanie tego odkrycia w leczeniu raka. Nie było jakiejkolwiek właściwości lub czynności biochemicznej, której by nie poddano badaniu zarówno w komórkach zdrowych, jak i w komórkach nowotworu złośliwego. Ogłoszone drukiem prace wykonane w tym zakresie wypełniałyby wiele grubych tomów. Stale są rozwijane nowe techniki badań biochemicznych. Ten rodzaj badań jest nieustannie nadal prowadzony w nadziei, że uda się wreszcie odkryć różnicę przydatną dla leczenia.
Jednakże dotychczas nie uzyskano żadnych dowodów obecności lub braku jakiejkolwiek czynności biochemicznej, która byłaby wyłącznie cechą charakterystyczną komórki nowotworowej. Z zestawienia wszystkich odkryć poczynionych w tym zakresie wynika, że w większości komórek nowotworowych istnieje nieznaczny niedobór niektórych enzymów, które zawierają komórki prawidłowe. Jest to stwierdzenie bardzo ogólnikowe, ponieważ komórki prawidłowe różnią się znacznie pomiędzy sobą pod względem zasobów enzymatycznych. Niemniej — mówiąc ogólnie — komórki nowotworowe są prawdopodobnie mniej wydolne w większości swych funkcji biochemicznych niż komórki prawidłowe. W większości, ale nie wszystkich. Istnieją bowiem funkcje, jak np. zdolność obywania się małą ilością tlenu, do których większość komórek rakowych jest bardziej dostosowana niż większość komórek prawidłowych.
Utrata zdolności do różnicowania się jest cechą wspólną wszystkich rodzajów komórek nowotworowych. Ograniczymy się do dwóch przykładów: prawidłowe komórki gruczołowe mlecznego lub prawidłowe komórki gruczołu tarczowego mają nie tylko łatwe do rozpoznania właściwości morfologiczne, które można zidentyfikować pod mikroskopem, lecz także swe właściwości biochemiczne. W gruczole mlecznym przejawiają się one w reakcji na działanie niektórych hormonów, w grul czole tarczowym — w wytwarzaniu hormonu tyroksyny.
W raku sutka i w raku tarczycy, nawet w najwcześniej szych okresach choroby, można stwierdzić niewydolność tych normalnych funkcji. Jednak do pewnego czasu raki sutka mogą reagować na leczenie hormonalne i do pewnego czasu! niektóre raki tarczycy wytwarzają jeszcze tyroksynę. W miarę rozwoju choroby zdolności te ustają stopniowo. Podobne zjawisko spotykamy w szpiku: komórki prawidłowe reagują] na odpowiednie bodźce i wytwarzają prawidłowe krwinki białe i czerwone. Natomiast komórki elastyczne w ostrej białaczce tracą zdolność reagowania na normalne bodźce, warunku mające różnicowanie. Toteż nie wytwarzają one krwinek czerwonych lub prawidłowych krwinek białych, lecz pozostają komórkami elastycznymi (nie różniącymi się od młodych komórek szpiku) i zachowują ten charakter w kolejnych podziałach
Wspomnieliśmy już, że komórka jest bardzo złożoną „wytwórnią chemiczną", w której zachodzą ustawicznie setki różnorodnych reakcji chemicznych. Liczne reakcje są wspólne dla wszystkich komórek, są bowiem niezbędne do utrzymania prawidłowej egzystencji komórek. Istnieją również inne czynności, które są swoiste dla niektórych zróżnicowanych komórek. Wydaje się, że proces przemiany od komórki prawidłowe) do nowotworowej dotyczy częściowej utraty owych „wyspecjalizowanych" chemicznych reakcji. Bardziej podstawową czynniki nie ulegają zmianie. Utrata „wyspecjalizowanych" czynności czyni komórki nowotworowe bardziej odpornymi' w tym znaczeniu, że mogą przeżyć w warunkach, które są niepomyślne dla komórek prawidłowych.
Spośród utraconych właściwości biochemicznych komórki
nowotworowej najbardziej doniosłą jest utrata własnej indywidualności komórki. Mechanizm sprzężenia zwrotnego, który reguluje wzrost komórki, lub bodźce, które są niezbędne do procesu różnicowania, zależą od obecności w komórce odpowiedniego aparatu określającego biochemiczną lub fizykochemiczną swoistość danego typu komórek. Utrata ich doprowadza komórkę do zmiany jej indywidualnych cech. Zmiany te powodują dalekosiężne skutki, a w przypadku komórki nowotworowej wywołują dalsze subtelne zmiany.
W większości komórek prawidłowych występuje wraz z utratą niektórych funkcji również utrata żywotności. Istnieje też w ustroju czuły i subtelny mechanizm, który odrzuca wszelkie „obce" lub „nie swoje" komórki. Jest to dobrze znane zjawisko immunologiczne. Natomiast zmiana, jaka nastąpiła w komórce nowotworowej, polega na tym, że aczkolwiek jej swoistość uległa zmianie wystarczającej, żeby utracić możliwość rozpoznawania prawidłowych mechanizmów regulacyjnych, to jednak zmiana ta nie jest tak głęboka, aby wystarczyła do wywołania ze strony ustroju odczynu immunologicznego, zmierzającego do odrzucenia komórki nowotworowej.
Nie oznacza to jednak, że ustrój nie rozpoznaje komórek nowotworowych jako ciała obcego. W wielu, a może nawet w większości przypadków, wywołują one pewną reakcję immunologiczną i ta reakcja przyczynia się do tzw. „śmiertelności przypadkowej", która się zdarza wśród komórek nowotworowych. Może również ta reakcja wspomagać usuwanie z ustroju komórek nowotworowych w wyniku chemioterapii (np. kosmówczaka u kobiet). Jednakże w komórkach nowotworowych istnieje dostateczny niedobór antygenowości (tj. zdolności do pobudzania odczynu immunologicznego), co pozwala im żyć i rosnąć pomimo ich względnej obcości.
Streszczając można powiedzieć, że komórki nowotworowe usiłują zachować podobieństwo do komórek, z których wzięły początek, i pod niektórymi względami podobieństwo bywa większe między komórką prawidłową a jej pochodną komórką nowotworową niż podobieństwo istniejące między dwoma rodzajami komórek rakowych. Jednak wraz z narastającą złośliwością komórki nowotworowe stają się bardziej „prymitywne" i są do siebie bardziej podobne niż do jakiegokolwiek typu komórek prawidłowych. Wreszcie, wydaje się, że wiele zmian powstających w przebiegu procesu nowotworowego polega raczej na utracie różnych funkcji lub właściwości niż na nabyciu nowych właściwości.
Wnioski:
Usiłowaliśmy zobrazować w umyślnie bardzo uproszczą sposób współczesny stan wiedzy o naturze nowotworów. Nasza wiedza jest pod tym względem niewystarczająca pomimo ogromnego wysiłku, którego dokonali uczeni w wielu pracowniach. Określając istotę nowotworów musimy jeszcze przestać na ogólnikowych stwierdzeniach: utrata regulacji wzrostu, zdolności do różnicowania się, utrata różnych czynności enzymatycznych, utrata hamowania kontaktowego, i antygenowości itd. Co więcej, każda utrata tylko rzadko bywa całkowita. Jakiś ślad regulacji wzrostu zostaje zachowa w niektórych nowotworach złośliwych, a pewien stopień różnicowania istnieje w wielu. Istotne zagadnienie, jaka zasadnicza różnica pomiędzy komórką prawidłową a nowotworową, nie jest nadal poznane na tyle, by mogło być wyrażone w dokładnych określeniach biochemicznych lub fizykochemicznych.
Z retrospektywnego przeglądu dowiedzieliśmy się, że istotna na bóżnica między komórką prawidłową a nowotworową lega na pewnych strukturalnych lub czynnościowych r nach kodu genetycznego komórki. Dopiero w ostatnich lata wypracowano metody badania różnych subtelności kodu genetycznego, jednak metody te w większości odnosiły się do drobnoustrojów i wirusów. Jest więc niezbędne dalsze znane doskonalenie metodyki badań, aby można było uzyski podobne rozwiązania w odniesieniu do o wiele bardziej złożonych komórek ssaków.
Podkreślano od dawna, że badania onkologiczne powinni iść w 3 kierunkach: przyczyna, natura i leczenie nowotworów. Po dziesięcioleciach wytężonej pracy setek uczonych wydaje się obecnie, że te 3 kierunki coraz bardziej ku sobie zbliżają się w badaniach nad biologią molekularną raka. Poznania] procesów molekularnych w różnych okresach powstawania nowotworu, poznanie swoistych dla komórki nowotworowej przemian molekularnych i molekularnych efektów, uzyskanych przy stosowaniu różnych nowych leków wytworzonych z nadzieją osiągnięcia pomyślnych skutków — oto cel, ku; któremu dążą współczesne badania. Zrozumienie natury w pojęciach biologii molekularnej jest przesłanką niezbędną do podjęcia celowych prób ustalenia nowego modelu postępowa] nia leczniczego. Próby „marszu na przełaj" powinny być i będą czynione, bowiem zawsze istnieje w nauce zapotrzebowania na inspirujące pomysły. Jednakże ustawiczne i coraz głębsze wnikanie w problemy raka będzie zależało od zrozumienia podstawowych mechanizmów jego powstania.