Благодаря команде Института Сэнгера мы теперь знаем, что к среднему возрасту наши тела представляют собой мозаику из клонов мутировавших клеток, борющихся за место в тесной тканевой среде. По большей части эти мутации представляют собой относительно небольшие специфические изменения; некоторые из них происходят в так называемых драйверных генах. В остальном же другие части генома выглядят вполне нормально. Хотя в настоящее время невозможно зафиксировать точный момент, когда увеличивающийся кластер сомнительных клеток перерастает в рак, ключевым событием во многих случаях, по-видимому, выступает начало такой же генетической перетасовки, какая вызвала кембрийский взрыв, – ее называют хромосомной нестабильностью. Вдобавок к постепенному накоплению незначительных мутаций в геномах раковых клеток царит полнейший беспорядок. Целые участки генов копируются или удаляются, большие фрагменты ДНК отправляются в свободное плавание по геному, в то время как целые хромосомы дублируются или вообще исчезают.
Используя данные секвенирования ДНК для реконструкции эволюционных траекторий отдельных видов рака, исследователи обнаружили, что одни предраковые образования и медленно растущие опухоли обычно предпочитают спокойные пути дарвиновской эволюции, постепенно улавливая несколько новых драйверных мутаций там и тут и прогрессируя на протяжении десятилетия или даже дольше. У других же, напротив, очень рано проявляются признаки хромосомной нестабильности, что приводит к быстрому разрастанию, распространению по всему телу и нередко выработке резистентности к терапии. Генетический «большой взрыв» зажигает огонь под эволюционным горнилом внутри опухоли. Как только это произойдет, остановить процесс очень сложно.
Со времен Ганземана и Бовери, т. е. уже более века, мы знаем о том, что раковые клетки часто имеют неправильное число хромосом. Этот феномен, известный как анеуплоидия, имеет место в тех ситуациях, когда нарушается распределение хромосом в ходе деления клетки (митоза). Одна дочерняя клетка получает слишком много хромосом, а другая слишком мало, из-за чего клетки или лишаются генов, или за раз получают их удвоенную дозу. Иногда клетка вообще пропускает весь цикл деления, просто копируя ДНК и удваивая тем самым весь геном.
Это может не иметь особого значения в тех ситуациях, где количество хромосом (а следовательно, и генов) распределено более или менее равномерно, но наличие избыточного числа хромосом затрудняет дальнейшее деление, увеличивая вероятность того, что одна или несколько из них вообще пропадут во время следующего клеточного цикла. А наличие дополнительной ДНК, в свою очередь, означает еще больше генетического топлива для эволюции, поскольку любая «бонусная» хромосома, скорее всего, насобирает себе мутаций.