Ракът се управлява и лекува от мислите: Науката даде някои смайващи отговори (ВИДЕО)

Необикновените мишки

Преди две години невробиолози от Станфорд провеждат необикновен експеримент. Като начало те взимат от университета във Вашингтон особени мишки. Това са животни-модели, носещи един от гените, редактиран по такъв начин, че на възраст 9 седмици у гризачите се образуват тумори в зрителния нерв. Туморите се образуват като по график и такива мишки служат за работен модел на рака - глиома.

Още: Суперклетки убийци победиха рак в краен стадий

Глиома. Снимка: iStock

В Станфорд решават да проверят какво ще се случи с нарастването на тумора, ако се повлия изкуствено на активността на зрителния нерв. За целта учените прилагат оптогенетика - набор от методи, който позволява изкуствено да се активират клетките на мозъка чрез облъчване със специална светлина. В хода на експеримента учените насочват тънък лъч светлина пряко в нерва и чакат. Скоро при мишките се развиват по-големи тумори и те са повече от обикновено. Това е странно, тъй като туморът не би трябва да зависи от активността на зрителния нерв. Но нещо поразително се случва с други групи животни.

Още: Фертилитет и рак - за рисковете, прогнозите и възможностите

Снимка: iStock

Без всякаква оптогенетика на възраст от 9 седмици мишките са поставени на тъмно: почти два месеца те живеят при много приглушена червена светлина и техните тумори порастват слаби и редки. Когато друга групи мишки са поставени в тъмна стая по-рано - на шестата седмица от живота им, то туморите при тези животни изобщо не се развили. Дори когато след това гризачите били върнати в обикновения цикъл "ден-нощ" те не се разболявали от рак - макар че би трябвало. Тъмнината отменила "генетичното им разписание". 

Важно е да се отбележи, че това не били обикновени мишки: те са създадени с помощта на генно инженерство, за да бъдат изпробвани лекарства и да се изучава развитието на рака. В техните ДНК е "записано", че туморите ще се появят предсказуемо в даденото време и на даденото място. Но генетичната предразположеност не работела без дневна светлина - и от това пряко следва, че развитието на този тип тумори някак е свързано с активността на нервите. В дадения случай - с активността на зрителния нерв. Когато той почти не получава сигнали от очите - бездейства и глиомите не се образуват. Когато зрителният нерв е свръхстимулиран, ракът става много по-агресивен.

Намек от детския мозък

Още: Мисли, които водят до неприятности и провали в живота: Как да се предпазите от тях?

За Мишел Монже това откритие не е изненада. Тя оглавява група по неврология в Станфорд и е автор на гореописания експеримент в рамките на изследването на идеята, която я интересува вече много години и която, ако се окаже истина, може да преобърне представата ни за рака и неговото лечение. В различни изследвания Монже установява, че много мозъчни тумори съществуват не автономно, а сe развиват с подкрепата на нервни клетки, неврони и се свързват с тях. Благодарение на Монже възниква нова област на изследвания, в която днес работят много учени - невронауката за рака. 

Първи установени зависимости на детския рак

Мишел Монже не просто изучава рака, тя е детски невролог и това се оказва ключово за възникването на невронауката за рака. Още през 2010-те години Монже забелязва, че детските тумори се образуват на определени места в зависимост от възрастта. На 4-годишна възраст най-често се развива глиома на зрителните пътища, на 6 - глиома на ствола на мозъка. Туморите в таламуса обикновено се появяват към 10-тата година, а в мозъчните полукълба - към 14-тата. Това не е правило, но е тенденция. Детският рак има явен пространствено-времеви модел: знаейки възрастта на пациента, с висока вероятност може да се предскаже къде се намира туморът.

Още: Доказано: Мислите за любим човек подобряват здравето!

Снимка: iStock

Това подсказало на Монже как може да се обясни този модел, подозирайки, че въпросът е в процеса на развитието на детския мозък. 

Ученият предполага, че съществува връзка между вълните на миелинизацията (бел. ред. - образуване на мембрана около някои нервни влакна. Миелинизацията представлява едно от условията за функционирането на централната нервна система), т.е. покриването с миелин на дългите израстъци на невроните (бел. ред. - аскон). Миелинът създава изолираща обвивка около нервните "проводници", заради което сигналът по тях протича по-бързо. Миелинизацията отнема години от детството, но следва график и различните части от мозъка се обхващат в различно време. Първо са тези, свързани с възприятието и движението, а после - тези, отговорни за мисленето. 

Още: Откриха причините за появата на рак

За миелина в мозъка отговарят особени клетки олигодендроцити. В изследванията си Монже се убеждава, че всяка вълна на миелинизация, независимо къде протича, се съпровожда от повишено количество клетки, предшественици на олигодендроцити, а от тях може да се родят злокачествени тумори. Изглежда, че детският рак е свързан с това по каква схема мозъкът се развива от бебешката възраст към юношеството. Това навежда Монже към дръзката мисъл: ами ако нервните клетки са способни пряко да влияят върху прогресирането на рака?

Още: Имунотерапията ли е бъдещето в лечението на рака?

Снимка: iStock

Тя подозира, че има дълбока връзка между това как работи нервната система и как е устроен ракът. През 2014 година нейният екип показва, че невроните могат да предизвикат появата на олигодендроцити, повишавайки активността си и по този начин да си осигурят допълнителен миелин. Година по-късно излиза статия, в която Монже и нейни колеги успяват да установят как точно се случва това - оказва се, че невроните стимулират растежа на глиомата, използвайки за това белтък, който обикновено регулира растежна на глиалните клетки - невролигин-3.

Нервите и туморите обменят сигнали

На невронауката на рака днес в научните списания се посвещават цели броеве, но е странно, че въпросът за нервната система в развитието на рака се е игнорирала в продължение на десетилетия. Нервната тъкан се е смятала само за цел, обект на поражение и нейната участ е предрешена: да деградира под натиска на тумора. Трудно е да се каже от какво е предизвикано това невнимание. Може би на учените не са достигали технологии, за да проведат необходимите експерименти.

Полетът на невронауката на рака съвпада по време с развитието на оптогенетиката - методът, който позволява с тънък лъч светлина да се включват и изключват отделните неврони в живия мозък. Един от главните изобретатели на оптогенетиката, психиатърът и невроинженер Карл Дейсерот от университета в Станфорд, както и Монже, също често използва този метод в изследванията си. Истината е, че тях ги свързва и друго - пет деца. Карл и Мишел са щастливи в брака си, може би стремежът на Монже да търси отговорите в нервните клетки нараства именно заради този съюз.

Снимка: iStock

Влиянието на нервната система в организма е вездесъща - тя се разклонява по цялото тяло и отговаря не само за движенията и усещанията, но и регулира работата на всички органи и тъкани - тяхното развитие и регенерация. Радикалната идея на Монже е в това, че същите механизми управляват и развитието на рака. 

ОЩЕ: Писането лекува рани - буквално

Подобно на малки кръвоносни съдове, нервните мрежи обхващат органите, прорастват в тъканите (това се нарича инервация) и благодарение на това мозъкът може да учести сърдечния ритъм или да разбере, че имате трънче в кутрето. Клетките на рака подтикват капилярите да растат около тумора и го обхващат, за да го снабдяват с кислород и хранителни вещества. Точно по същия начин и нервите прорастват в туморната тъкан, инервират я и ѝ помагат да се развива. Ако се пререже нервът, туморът расте по-трудно. 

През 2019 г. станфордската група извършва неочаквано, но напълно логично от гледна точка на базовата идея на Монже откритие: оказва, се че раковите клетки не просто взаимодействат с нервните клетки, а обменят сигнали с тях точно, както това правят невроните - чрез синаптичните контакти. Статията за синапсите (бел.ред. - "синаптичната връзка" обозначава наличието на специфичен контакт между мембраните на две клетки, от които поне едната е нервна (неврон) на глиомите е публикувана в Nature и предизвиква фурор. Тя е цитирана 620 пъти и броят на цитиранията продължава да расте. 

Ракът активира мозъка в своя полза

Картината, която представя Монже в своето изследване, силно променя разбирането за рака. Той сякаш физиологично, анатомично и дори функционално става част от мозъка. Клетките на най-смъртоносния глиом се включват в нервните мрежи и общуват по начина, който разбират - електрохимически.

Получавайки кратки импулси от невроните, раковите клетки предават една на друга по-бавни, до две секунди, електрически сигнали. Те ги пренасят през цепнатини контакти, т.е. целият тумор представлява свързана мрежа от клетки, организирана в една електрически активна тъкан. И тази тъкан се интегрира в по-голямата нервна мрежа на мозъка.

ОЩЕ: Мислите могат да причинят реална физическа болка

Понякога Монже показва видео, в което културата на раковите клетки изглежда като културата на невроните: по нея се виждат изблици на електрическа активност. Тя казва, че бавният ток на глиомите ѝ напомня на това, което се случва при началното развитие на мозъка, когато клетките, предшественици на невроните по подобен начин променят напрежението на своите мембрани. Това им помага да оцелеят и да се развиват, макар и напълно да не е ясно по какъв начин става това.

Туморът, който обича ритъма

Глиомите, обаче, не са само електрически активни. Те обичат ритъма. Онколози от Центъра за изследване на рака в Германия (DKFZ) са открили, че дифузните тумори в мозъка зависят от клетки, задаващи ритъма, подобно да специални клетки в сърцето. Мрежите на туморните клетки съдържат възли, малки групи клетки-"пейсмейкъри", в които нивото на йоните на калция периодично пулсира, изпращайки сигнал по цялата мрежа, който поддържа растежа на тумора.

Изглежда, че тук е частта на загадката - защо ѝ е на глиомата изобщо да контактува с нервите: за нейното развитие са ѝ необходими тяхната импулсна активност и колкото по-голяма е тя - толкова по-добре. Туморите сякаш се включват като с контакт към източника на енергията. При това те не пасивно потребяват тази енергия, а карат клетките да произвеждат повече импулси, като по този начин ги превъзбуждат. 

Снимка: iStock

За това намекват скорошно изследване на специалистите от Медицинския колеж в Хюстън - глиомите ремоделириат синапсите на невроните, за да постигнат хиперактивност на мозъка. Сп. Neuron, в което е публикувана статията, отразява това на корицата на списанието във вид на метафора: глиомата е изобразена като ездачка на кон, а самият кон символизира невронната мрежа. 

ОЩЕ: 7 принципа на лечебното писане

Излиза, че общуването на невроните с туморите е двустранно. Активността на нервните клетки помага на туморите да растат, а те от своя страна, с различни способи, принуждават невроните да се възбуждат все по-често и по-често. 

Хиперактивността на мозъка е пряка стъпка към епилепсията. И наистина - болните от злокачествена глиома често страдат от припадъци, придружени с гърчове, които могат да се появят години преди туморът да бъде забелязан при сканиране на мозъка.

Контактът с нервната система позволява на рака да влияе дори и на това с какви групи клетки мисли човек. Учени от Калифорнийския университет в Сан Франциско са показали това с помощта на пациенти с глиобастома. Когато пациентите, участници в изследването, решавали речеви задачи, при тях се включвали онези зони на мозъка, които при здрави хора не се активират при такива задачи. Според авторите на статията, публикувана в сп. Nature, туморът е предизвикал функционално ремоделиране на езикови схеми в мозъка.

Ракът да се лекува като неврологично заболяване

Натрупаните от учените факти насочват към мисълта, че ракът е този "недостатък", който е продължение на преимуществата. Природата е измислила как да създаде организми със сложен мозък, но това е отворило и пътя към агресивните форми на рак. Изглежда, че те са породени от самия биологичен начин за развитието на нервната система. Дори в ембриона, когато още няма неврони, а само стволови клетки, дантелените вълни на електрическата активност регулират съзряването на невронните вериги, след това миграцията на клетките и ръста на израстъците. Нервната тъкан сякаш сама се отглежда, организирайки се чрез електрическа активност, като оркестър следва единна мелодия, въвличайки в нея различни музиканти.

Мелодията е необходима и на други тъкани и органи. Без влиянието на нервната система те не се развиват, нервните сигнали регулират техния ръст и регенерация. Ракът оседлава този механизъм, преструвайки се на тъкан, която трябва да се развива на всяка цена, той произвежда специални молекули и привлича с тях кръвоносните съдове и нервите. Кръвта му е необходима, за да живее, а сигналите от невроните - за да расте.

Тесните връзка на раковите и нервните клетки са установени не само в мозъка, но и в цялото тяло: в туморите на простата, стомаха, дебелото черво, млечната жлеза, кожата. Монже смята, че растежът на тумора много прилича на обикновеното развитие на органа. Тя използва формулата "oncology recapitulates ontogeny" - "онкологията повтаря онтогенеза" (бел. ред. - периодът, който започва от началото на оплождането на яйцеклетката от сперматозоида, преминава през всички етапи на развитието на зиготата, зародиша и продължава след раждането или излюпването на индивида до неговата смърт). Ако трябва да се обобщи всичко, установено до момента, може да се стигне до извода, че ракът е системно неврологично заболяване!

Снимка: iStock

Ако този извод е верен, трябва да възникнат нови методи на лечение. Например, за да се понижи активността на нервните пътища, може да се използват препарати, прилагани от невролозите при епилепсия. Всичко, което влияе на рецепторите на невромедиаторите, на йонните канали и се използва в психиатрията, може да се пренасочи към други мишени - новите нервни пътища.

ОЩЕ: Болката в тялото отразява проблемите в живота ни

Удачният начин да се лиши туморът от контакт с нервите, да се денервира, би могло да се превърне в пробив. Или пък да се изключи временно сензорният канал, който я захранва със сигнали - да се установи "тъмнина" за нервните влакна, подобно на това, както групата на Монже е изключила светлината на мишките и така ги избавила от рака. Тук се открива огромно поле за изследвания.

Разумът като рисков фактор

Промените в теорията и практиката на невроонкологията могат да бъдат още по-сериозни, отчитайки, че активността на човешкия мозък е неразривно свързана с неговите мисли и чувства. Както пише сп. Nature "психическите състояния могат да оказват дълбоко влияние на това колко силно се разболяваме и доколко успешно оздравяваме." Ако мислите и чувствата се отразяват на нервната активност, то възниква въпросът: Могат ли те чрез тази активност да способстват за развитието на рака - например, като следствие от психоемоционален стрес?

Ясен отговор на този въпрос все още няма. Някои изследователи намират зависимост, други я изясняват. Но забележителното е, че експериментите с животни ясно показват такава зависимост, а резултатите от клинични изпитания са "нееднозначни". Въпросът е в медицинските процедури, които "замърсяват шумово" картината и в това, че при наличието на стрес състоянието на хората се оценява по-трудно, отколкото на лабораторните мишки. 

Стресът задейства в организма реакцията "бий и бягай" и това е полезен механизъм, който позволява да се скриеш от хищника. Но ако стресът е хроничен, то той погубва здравето без да донесе полза. При стрес симпатиковите нерви (бел. ред. - достигат до сърцето, белите дробове, хранопровода и гръдните кръвоносни съдове) отделят хормоните адреналин и норадреналин, а много клетки, включително и раковите, са осеяни с β-адренорецептори, с които тези хормони се свързват. Такова активиране на рецепторите, вероятно, може да задейства развитието на туморите.

За разлика от мишките, ние дори нямаме нужда от отрицателен опит, за да започнем да изпитваме стрес. Хората са истински експерти в това да се безпокоят за нещо, което още дори не се е случило и дори може да не се случи. Още през XVI век Мишел де Монтен отбелязва тази черта: "Животът ми беше пълен с ужасни нещастия, повечето от които никога не се случиха". Непрекъснатите преживявания ни погубват не само емоционално. На ниво физиология те водят към хронично превъзбуждане на нервната система, а повишената активност на нервните клетки може да подтикне развитието на туморите.

Откриването на взаимовръзка между възбуждането на нервните пътища и прогресирането на рака много "променя играта" в онкологията, особено отчитайки, че раковите клетки могат да накарат невроните да се възбуждат по-силно. В този случай лечението трябва не само да атакува тумора, но и да манипулира активността на нервите.

Разумът като част от решението

Изглежда, че подобно положение на нещата силно усложнява картината, но тази сложност има и обратна страна: появява се шанс да се обърне зависимостта на рака от нервната система в нейна полза. В тази представа засега няма строга научна съставляваща част, за разлика от факторите, установени от Монже и други изследователи, но тя има смисъл.  

Идеята е в това, че емоционалната настройка и физическата активност могат да влияят на мозъка и нервите не само в отрицателен смисъл. Начинът на живот и състоянието на психиката могат да бъдат още един фактор, както за развитието на туморите, така и за тяхното излекуване: лекарствата ще имат по-голям ефект, ако психиката и поведението на човека не разгарят огнищата на тяхното възбуждане в мозъка.

През пролетта на 2023 г. The New York Times публикува статия с провокативното заглавие "Може ли невробиологът да се бори с рака само с мисли?" Неин автор е Дейвид Дж. Линдън, професор по неврология в Медицинската школа към университета "Джонс Хопкинс", който е неизлечимо болен от саркома. Той е опериран, но туморът не е премахнат изцяло - той частично е враснал в сърцето. 

ОЩЕ: Физическите болки, които са свързани с емоционалното ви състояние

Линдън пише за това как познати му препоръчват различни практики, като медитация и техника на дишане. Като учен той смята за глупост разсъжденията за "потока на енергията", но допуска, че тези практики биха могли да облекчат протичането на болестта, при условие, че те влияят на състоянието на нервната система. Той предлага следното обяснение:

"Според мен инервацията на туморите и нейната роля в прогресирането на рака е интересна хипотеза. Ако поведенческите практики могат да отслабят или върнат назад развитието на някои видове рак (разбира се тук има голямо "ако"), то вероятно това се случва посредством промяна на електрическата активност на нервните клетки, които иневрират тумора.

Снимка: iStock

Тук голямото "ако" се превъзнася и да се уповава само на практиката би било безотговорно. Но ако ракът в по-голямата си част е нервно заболяване, то в допълнение към лечението работата на ниво психика сама напомня за себе си. Това е въпрос за търсенето на необходимите състояния на ума и тялото. Веригата на влияние в дадения случай изглежда така: психика - мозък - нерви - тумор. И засега тя е слабо изучена.

Невронауката за рака е на не повече от 10 години и най-големите открития в тази област предстоят. Но тя вече позволява да се поставят неудобните въпроси - например, какво да се прави с различните методи за стимулиране на мозъка и периферията? Пазарът на невромодулацията (бел.ред. - повлияване на мозъчната активност чрез различни методи) скоро ще надвиши 10 млрд. долара и рискът от онкогенеза заради въздействието на нервните влакна и тъкани на мозъка засега не е уточнен. Това трябва да бъде изследвано: същите технологии могат да се използват, за да се потисне нервната активност, но оправдано ли е задълго да бъде изключено нервното влакно или дори част от мозъка, за да се справим с тумора?

Невронауката за рака не само усложнява картината, тя претендира за смяна на оптиката. Полето, което се отваря за изследвания, включва онкологията, имунологията, неврологията, психологията, психиатрията и социалните науки. Решението на проблемите за рака вероятно е в тяхното пресичане. Самият рак може да се превърне в явление за учените, в своебразна лупа за изучаването на развитието на нервната система.

През април 2023 г. по време на конференция на Националната акадеция на науките на САЩ Мишел Монже получава премия на името на Ричард Лаундбъри, в знак на признателност за изключителни научни постижения в областта на биологията и медицината. На сайта на академията пише, че "новаторската работа на Монже коренно променя представите за комуникацията между невроните и глиалните клетки при нормална работа на мозъка и при неврологични заболявания, в частност при рака на мозъка."

Монже и съпругът ѝ Карл Дейсерот са наричани "Мари и Пиер Кюри на невронауката". Интригата е в това кой от двамата ще получи Нобелова награда първи. Самата Мишел признава, че главните проекти в областта на невробиологията на развитието са нейните деца.

Снимка: Getty images