Китайское исследование

Метаанализ

Наконец, мы должны понимать идею метаанализа. Метаанализ заключается в объединении данных из различных исследований и их анализе как единого набора данных. Результат может стать гораздо более убедительным после аккумулирования и анализа большого массива информации. Таким образом, выводы, полученные в результате метаанализа, гораздо более значимы, чем результаты отдельно взятых исследований, хотя, как и во всех других случаях, могут быть исключения.

Получив результаты из различных исследований, мы можем затем использовать эти инструменты и концепции для оценки убедительности доказательств. Таким образом мы можем понять, что, скорее всего, верно, и действовать соответственно. Альтернативные гипотезы уже не кажутся правдоподобными, и мы можем быть вполне уверены в результате. Абсолютные доказательства с технической точки зрения недостижимы, и это не имеет значения. Однако доказательства с точки зрения здравого смысла (вероятность 99 %) достижимы и очень важны. Так, именно благодаря изложенному процессу интерпретации исследований мы сформировали наши взгляды на взаимосвязь курения и здоровья. Никогда не существовало стопроцентных доказательств, что курение вызывает рак легких, но вероятность того, что курение никак не связано с раком легких, настолько пренебрежимо мала, что этот вопрос давно считается закрытым.

Глава 3. Предотвращение и лечение рака

Многие боятся рака больше, чем любой другой болезни. Перспектива быть медленно и болезненно съедаемым этой болезнью на протяжении нескольких месяцев или даже лет ужасает. Вероятно, именно поэтому рак вызывает наибольший страх среди всех серьезных недугов.

Когда СМИ сообщают об открытии нового химического канцерогена, публика это замечает и быстро реагирует. Некоторые канцерогены вызывают откровенную панику. Именно так произошло несколько лет назад в случае с аларом – химикатом, которым обычно опрыскивали яблоки для стимулирования их роста. Вскоре после публикации доклада Совета по охране природных ресурсов (National Resources Defense Council, NRDC) под названием «Недопустимый риск: пестициды в пище наших детей»[76 - Совет по защите природных ресурсов / Natural Resources Defense Council. “Intolerable risk: pesticides in our children’s food.” New York: Natural Resources Defense Council, 27 февраля 1989 г.] телепередача 60 Minutes на канале CBS посвятила часть эфирного времени алару. В феврале 1989 г. представитель NRDC заявил на передаче 60 Minutes, что этот химикат, используемый при выращивании яблок, – «наиболее мощный канцероген в пищевой промышленности»[77 - Winter C., Craigmill A., and Stimmann M. “Food Safety Issues II. NRDC report and Alar.” UC Davis Environmental Toxicology Newsletter 9(2) (1989): 1.][78 - Lieberman A. J., and Kwon S. C. “Fact versus fears: a review of the greatest unfounded health scares of recent times.” New York: American Council on Science and Health, июнь 1998 г.].

Общественная реакция не заставила себя долго ждать. Одна женщина позвонила в полицию штата с просьбой остановить школьный автобус, чтобы забрать яблоко у своего ребенка[79 - Whelan E. M., and Stare F. J. Panic in the pantry: facts and fallacies about the food you buy. Buffalo, NY: Prometheus Books, 1992.]. Школы Нью-Йорка, Лос-Анджелеса, Атланты, Чикаго и других городов по всей стране прекратили кормить детей яблоками и продуктами из них. По словам бывшего председателя Американской ассоциации производителей яблок Джона Райса, яблочная промышленность серьезно пострадала, ее убытки превысили 250 млн долл.[80 - Американская ассоциация производителей яблок: релиз о пресс-конференции / U.S. Apple Association. “News release: synopsis of U.S. Apple Press Conference.” McLean, VA: U.S. Apple Association, 25 февраля 1999 г.] Наконец, в ответ на общественный протест в июне 1989 г. производство и использование алара было прекращено[81 - Lieberman A. J., and Kwon S. C. “Fact versus fears: a review of the greatest unfounded health scares of recent times.” New York: American Council on Science and Health, июнь 1998 г.].

Истории, подобные этой, не редкость. На протяжении последних десятилетий в популярной прессе было названо несколько химических веществ, провоцирующих рак. Возможно, вы слышали о некоторых из них:

• амизол, или аминоамитрол (гербицид, используемый при выращивании клюквы, вызвавший «клюквенную панику» в 1959 г.);

• ДДТ (вещество, получившее широкую известность после публикации книги Рэйчел Карсон Silent Spring («Безмолвная весна»)[8 - Впервые книга была издана в 1962 г.];

• нитриты (используемые как консерванты, фиксаторы окраски и усилители аромата в мясных продуктах, например в сосисках и беконе);

• краситель амарант;

• искусственные подсластители (включая цикламат и сахарин);

• диоксин (загрязняющее вещество, используемое в промышленности и при производстве «Агента Оранж» – вещества, которое применялось для уничтожения листьев во время войны во Вьетнаме);

• афлатоксин (ядовитое вещество грибкового происхождения, обнаруживаемое на плесневелых арахисе и кукурузе).

Мне хорошо знакомы эти печально известные химические вещества. Я был членом экспертного совета по сахарину и политике безопасности продуктов питания Национальной академии наук (1978–1979), которому было поручено оценить потенциальную опасность сахарина в то время, когда общество было охвачено волнением после предложения о запрете этого искусственного подсластителя, выдвинутого Управлением по контролю за продуктами и медикаментами США. Я был одним из первых ученых, выделивших диоксин; я был вхож в лабораторию Массачусетского технологического института, где проводилась важнейшая работа по изучению нитритов, и посвятил много лет изучению афлатоксина – одного из наиболее мощных канцерогенов (по крайней мере, для крыс) – и последующей публикации научных работ по результатам этих исследований.

Несмотря на то что свойства всех химических веществ сильно различаются, все они схожим образом вызывают раковые заболевания. И в каждом случае исследования показали, что эти вещества могут увеличивать частоту заболевания раком среди подопытных животных. Отличным примером служат нитриты.

Сосиска – бомба замедленного действия

Если вы отваживаетесь называть себя человеком средних лет или старше, то, увидев фразу «нитриты, хот-доги и рак», вы, возможно, встрепенетесь, кивнете и скажете: «О да, я что-то такое припоминаю». Что касается более молодого поколения – что ж, почитайте внимательно, потому что забавно наблюдать, как история повторяется.

Время: начало 1970-х гг. Обстановка: война во Вьетнаме подходит к концу, имя Ричарда Никсона скоро начнет навсегда ассоциироваться с Уотергейтским скандалом, энергетический кризис вот-вот приведет к очередям на заправочных станциях, а нитрит становится главной темой газетных заголовков.

Нитрит натрия: консервант для мясных продуктов, используемый с 1920-х гг.[82 - Cassens R. G. Nitrite-cured meat: a food safety issue in perspective. Trumbull, CT: Food and Nutrition Press, Inc., 1990.] Убивает бактерии и придает аппетитный розовый цвет и желаемый вкус сосискам, бекону и мясным консервам.

В 1970-х гг. в журнале Nature была опубликована информация о том, что нитрит, который мы употребляем в пищу, может вызывать образование в нашем организме нитрозамина[83 - Lijinsky W., and Epstein S. S. “Nitrosamines as environmental carcinogens.” Nature 225 (1970): 21–23.].

Нитрозамины: опасная группа химических веществ. По данным Национальной токсикологической программы[84 - Национальная программа токсикологии / National Toxicology Program. “Ninth report on carcinogens, revised January 2001.” Washington, DC: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, январь 2001 г.], «имеются достаточные основания считать человеческими канцерогенами» не менее 17 нитрозаминов.

Остановимся на секунду. Почему страшные нитрозамины можно «считать человеческими канцерогенами»? Короткий ответ: опыты на животных показали, что при увеличении дозы этого химического вещества также возрастает частота заболеваний раком. Но этого недостаточно. Нам необходим более полный ответ.

Рассмотрим один из нитрозаминов, NSAR (N-нитрозосаркозин). В ходе одного из исследований 20 крыс разделили на две группы, и каждой из групп дали различные дозы NSAR. Крысы одной группы получали дозу вдвое больше, чем крысы другой. Среди крыс, получавших меньшую дозу вещества, лишь около 35 % умерло от рака горла. А среди крыс, получавших более высокую дозу, 100 % умерло в течение второго года эксперимента[85 - Международное агентство онкологических исследований / International Agency for Cancer Research. IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans: Some N-Nitroso Compounds. Vol. 17. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer, 1978.][86 - Druckrey H., Janzowski R., and Preussmann R. “Organotrope carcinogene wirkungen bei 65 verschiedenen N-nitroso-verbindungen an BD-ratten.” Z. Krebsforsch. 69 (1967): 103–201.][87 - Thomas C., and So B. T. “Zur morphologie der durch N-nitroso-verbindungen erzeugten tumoren im oberen verdauungstrakt der ratte.” Arzneimittelforsch. 19 (1969): 1077–1091.].

Сколько NSAR давали крысам? Обе группы получали невероятное количество вещества. Позвольте мне объяснить, что имеется в виду под меньшей дозой, приведя пример. Допустим, вы часто приходите домой к своему приятелю и съедаете кучу еды. Вашему приятелю это надоело, и он хочет добавить вам в еду NSAR, чтобы вызвать у вас рак горла. Поэтому он дает вам эквивалент низкой дозы этого вещества, которую давали крысам. Вы приходите к нему домой, и он угощает вас сандвичем с болонской копченой колбасой, в котором этой колбасы почти полкилограмма! Вы его съедаете. Он предлагает вам еще один, затем еще один и еще… Вам придется съесть 270 000 таких сандвичей, прежде чем ваш друг отпустит вас домой[88 - Международное агентство онкологических исследований / International Agency for Cancer Research. IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans: Some N-Nitroso Compounds. Vol. 17. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer, 1978.][89 - Eisenbrand G., Spiegelhalder B., Janzowski C., et al. “Volatile and non-volatile N-nitroso compounds in foods and other environmental media.” IARC Sci. Publi. 19 (1978): 311–324.]. И вам повезло, если вы любите копченую колбасу, потому что ваш приятель собирается кормить вас точно так же на протяжении более 30 лет! В таком случае вы получите примерно такую же дозу NSAR (в отношении массы тела), как получали крысы в группе, которой давали низкую дозу.

Поскольку рост частоты заболеваний раком наблюдался не только среди крыс, но и среди мышей, которых различным образом подвергали воздействию этого вещества, NSAR «можно обоснованно считать» человеческим канцерогеном. И хотя не проводились исследования среди людей, чтобы дать такую оценку, все же вероятно, что химическое вещество, подобное тому, которое стабильно вызывает раковые заболевания как у мышей, так и у крыс, может вызвать аналогичную частоту заболеваний раком у людей. Однако невозможно выяснить, какой для этого должна быть доза вещества, особенно учитывая, что дозы для подопытных животных были такими гигантскими. Тем не менее результаты опытов на животных считаются достаточным доказательством, чтобы «обоснованно считать» NSAR человеческим канцерогеном[90 - Международное агентство онкологических исследований / International Agency for Cancer Research. IARC Monographs on the Evaluation of the Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans: Some N-Nitroso Compounds. Vol. 17. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer, 1978.].

Поэтому, когда в 1970 г. в авторитетном журнале Nature была опубликована статья, в которой утверждалось, что нитриты способствуют образованию в организме нитрозаминов, подразумевая таким образом, что они провоцируют возникновение рака, людей это встревожило. Официальная позиция была следующей: «Уменьшение воздействия на организм человека нитритов и некоторых вторичных аминов, особенно в составе пищи, может привести к уменьшению частоты заболеваемости раком среди людей»[91 - Lijinsky W., and Epstein S. S. “Nitrosamines as environmental carcinogens.” Nature 225 (1970): 21–23.]. Внезапно нитриты превратились в потенциальных убийц. Поскольку люди подвергаются воздействию нитритов, употребляя консервированное мясо, сосиски или бекон, некоторые продукты питания подверглись жесткой критике. Сосиски были легкой мишенью. Кроме того что в них содержатся добавки вроде нитритов, сосиски могут изготавливаться из измельченных губ, морд, селезенок, языков, горл и прочих мясных субпродуктов[92 - Национальное управление архивов и документации США / National Archives and Records Administration. “Code of Federal Regulations: Title 9, Animals and Animal Products, Section 319.180 (9CFR319.180).” Washington, DC: Government Printing Office, 2001.]. Поэтому, когда разгорелись страсти вокруг нитритов и нитрозаминов, сосиски перестали казаться такими аппетитными. Ральф Нэйдер включил хот-доги в число «самых смертоносных видов оружия в США»[93 - Kanfer S. October 2, 1972. “The decline and fall of the American hot dog.” Time: 86.]. Некоторые группы по защите прав потребителей призывали запретить нитритные добавки, а государственные органы начали серьезно изучать потенциальные проблемы для здоровья, которые могут быть спровоцированы нитритом[94 - Lieberman A. J., and Kwon S. C. “Fact versus fears: a review of the greatest unfounded health scares of recent times.” New York: American Council on Science and Health, июнь 1998 г.].

Этот вопрос снова был поднят в 1978 г., когда исследование, проведенное в Массачусетском технологическом институте, выявило, что нитриты способствовали увеличению частоты заболеваемости раком лимфатической системы у крыс. Это исследование, как сообщалось в выпуске Science за 1979 г.[95 - Newberne P. “Nitrite promotes lymphoma incidence in rats.” Science 204 (1979): 1079–1081.], позволило выяснить, что среди крыс, получавших с пищей нитрит, частота заболеваемости раком лимфатической системы в среднем составляла 10,2 %, в то время как тот же показатель среди крыс, не получавших нитрит с пищей, был лишь 5,4 %. Этого результата оказалось достаточно, чтобы вызвать общественное волнение. В правительстве, промышленности и научно-исследовательских сообществах разгорелись бурные споры. Когда страсти поутихли, экспертные советы предоставили свои рекомендации, промышленность сократила использование нитрита, и эта тема отошла на задний план.

Подводя итоги этой истории, можно сказать, что даже незначительные научные результаты могут породить широкий общественный резонанс, когда речь идет о канцерогенных химических веществах. Увеличение риска возникновения рака среди крыс с 5 до 10 % при увеличении дозы получаемого с пищей нитрита вызвало оживленные дебаты. Несомненно, после обнародования результатов исследования Массачусетского технологического института были потрачены миллионы долларов на анализ и обсуждение этих выводов. А NSAR – нитрозамин, возможно, образующийся из нитрита, – был «обоснованно признан возможным человеческим канцерогеном» после нескольких опытов на животных, в ходе которых им давали исключительно высокие дозы вещества на протяжении почти половины их жизни.

Возвращаясь к белку

Смысл сказанного не в том, что нитрит безопасен. Но всего лишь вероятность, насколько бы мала она ни была, что это вещество может вызывать рак, встревожила общество. А что было бы, если бы ученые представили куда более впечатляющие научные результаты, гораздо более значимые? Если бы существовало химическое вещество, которое вызывало бы рак у 100 % подопытных животных, а его практически полное отсутствие в рационе сводило бы риск возникновения рака у животных к нулю? Более того, если бы это вещество оказывало такой эффект при обычных дозах приема, а не исключительных, как в опытах с NSAR? Нахождение такого вещества сыграло бы ключевую роль в исследовании раковых заболеваний. Это имело бы огромное значение для улучшения здоровья людей. Можно предположить, что это вещество вызвало бы намного большее беспокойство, чем нитрит или алар и даже афлатоксин – один из самых мощных канцерогенов.

Именно это я, будучи на Филиппинах, и увидел в публикации результатов индийского исследования[96 - Madhavan T. V., and Gopalan C. “The effect of dietary protein on carcinogenesis of aflatoxin.” Arch. Path. 85 (1968): 133–137.]. Этим веществом был белок, который давали крысам в количестве, соответствующем обычному человеческому потреблению. Белок! Эти результаты были более чем ошеломляющими. В этом индийском исследовании все крысы были предрасположены к развитию рака печени после воздействия афлатоксина, однако лишь те, чей рацион на 20 % состоял из белка, заболели, в то время как те, чья пища содержала лишь 5 % белка, остались здоровы.

Ученые, включая меня, обычно подходят ко всему скептически, особенно когда сталкиваются с поразительными результатами. На самом деле наша обязанность как исследователей заключается в том, чтобы ставить под сомнение и анализировать подобные провокационные выводы. Мы можем предположить, что данный результат верен исключительно для крыс и не распространяется на другие виды животных и на человека. Не исключено, что на результаты повлияли какие-либо дополнительные неизвестные элементы питания. Может быть, мой приятель, выдающийся профессор Массачусетского технологического института, был прав: возможно, номера на клетках во время этого индийского исследования были перепутаны.

Эти вопросы требовали ответа, и я подал заявку на получение двух грантов на проведение исследований от Национальных институтов здравоохранения и получил их. Один из них был дан на изучение людей, другой – на проведение опытов на животных. При подаче обеих заявок я не нагнетал панику, выдвигая предположение, что белок может вызывать раковые заболевания. Проповедуя подобные еретические взгляды, я мог все потерять и ничего не получить. Кроме того, я не был уверен в том, что белок действительно может быть вреден. В ходе опытов на животных я вызвался изучить «воздействие различных факторов (курсив мой. – К.К.) на метаболизм афлатоксина». Исследование людей, посвященное прежде всего влиянию афлатоксина на заболеваемость раком печени на Филиппинах, которое было вкратце описано в предыдущей главе, длилось три года. Впоследствии оно было переосмыслено в ходе гораздо более сложного исследования в Китае (об этом пойдет речь в главе 4).

Необходимо было провести очень глубокое изучение воздействия белка на развитие опухолей. В противном случае оно бы никого не убедило, особенно моих коллег, которые рассматривали бы мой запрос на дальнейшие исследования! Оглядываясь назад, можно признать, что мы, судя по всему, преуспели. Финансирование этого исследования Национальными институтами здравоохранения продолжалось в течение последующих 24 лет и помогло привлечь дополнительные средства других научно-исследовательских организаций. Выводы, полученные в ходе этого проекта в результате одних лишь опытов на животных, легли в основу более 100 научных работ, опубликованных в некоторых наиболее авторитетных журналах, многих публичных выступлений, а также повлекли за собой приглашения участвовать в работе экспертных советов.

ПРАВА ЖИВОТНЫХ

В этой книге упоминаются опыты на животных, а именно на грызунах (крысах и мышах). Мне хорошо известно, что многие против использования в исследованиях подопытных животных. Мне понятна эта озабоченность. Однако при всем уважении к вашим взглядам я предлагаю вам принять во внимание следующее соображение: вполне вероятно, я бы сегодня не выступал за переход на растительное питание, если бы не описанные опыты на животных, позволившие мне прийти к этому. Как вы увидите позднее, выводы и принципы, разработанные на основе исследований на животных, значительно повлияли на мою интерпретацию дальнейшей работы, включая «Китайское исследование».

Один вопрос, связанный с этой проблемой, заключается в том, существует ли альтернативный способ получить ту же информацию без проведения опытов на животных. На сегодня я не нашел такого способа, даже после консультации с моими коллегами, выступающими в защиту прав животных. Эти опыты на животных позволили понять очень важные принципы возникновения рака, которые невозможно было бы выявить, изучая людей. Сегодня знание этих принципов может принести огромную пользу окружающим нас живым существам, природе и нам самим.

Три стадии рака

В своем развитии раковое заболевание проходит три стадии: инициация, промоция и прогрессия. Если использовать приблизительное сравнение, этот процесс напоминает выращивание газона. Инициацию можно сравнить с посадкой семян в почву, промоцию – с началом роста травы, а прогрессию – с периодом, когда рост травы полностью выходит из-под контроля и зарастают все дорожки в саду.

Что же это за процесс, вызывающий успешную «посадку семян» в почву, то есть создающий клетки, предрасположенные к раку? Химические вещества, инициирующие этот процесс, называются канцерогенами. Они чаще всего побочные продукты промышленных процессов, хотя в небольшом количестве могут возникать и в природе, как в случае с афлатоксином. Канцерогены вызывают генетическую трансформацию, или мутацию, нормальных клеток в предрасположенные к раку. Мутация ведет к перманентному изменению генов клетки, воздействуя на ее ДНК.

Вся стадия инициации (рис. 3.1) может произойти в течение очень короткого времени, даже нескольких минут. Это время, которое требуется на поглощение химического кацерогена, его всасывание в кровь, транспортировку к клеткам, переход в состояние активно действующего вещества, прикрепление к ДНК и передачу дочерним клеткам. Когда сформированы новые дочерние клетки, процесс завершен. Генетическая структура дочерних клеток и клеток, которые впоследствии образуются из них, будет навсегда повреждена, увеличивая риск развития рака. За исключением редких случаев, после завершения фаза инициации считается необратимой.

Рис. 3.1. Зарождение опухоли в клетке печени под воздействием афлатоксина

После проникновения в клетки (шаг 1) большинство канцерогенов сами по себе не запускают процесс рака. Сначала они должны превратиться в более активные вещества (шаги 2 и 3) с помощью играющих важнейшую роль ферментов. Затем эти канцерогенные вещества плотно прикрепляются к ДНК клетки и формируют комплексы канцерогенных ДНК, или аддукты (шаг 4).

Если аддукты канцерогенных ДНК не будут восстановлены или выведены из организма, то они потенциально могут вызвать сбой в генетическом функционировании клетки. Однако природа мудра. Эти аддукты могут быть возвращены в нормальное состояние, и в большинстве случаев это происходит довольно быстро (шаг 5). Однако если они еще присутствуют, когда клетка делится и формирует новые дочерние клетки, происходит генетическое повреждение, и этот новый генетический дефект (или мутация) передается всем новым клеткам, которые формируются в дальнейшем (шаг 6)[97 - Если это нарушение проникает в дочерние клетки первого этапа, то оно будет передаваться всем последующим поколениям клеток с перспективой превратиться в клинически выявляемое раковое заболевание. Однако это упрощение очень сложного процесса. Две существенные гипотезы, похоже, оставлены без внимания: 1) для появления и развития рака нужно больше чем одна мутация и 2) не все генетические нарушения приводят к возникновению онкологических заболеваний.].

На этом этапе нашей аналогии с газоном семена травы были засеяны в почву и готовы прорасти. Инициация завершилась. Вторая стадия роста называется промоция. Подобно семенам, готовым дать травяные побеги и превратиться в зеленый газон, вновь возникшие клетки, предрасположенные к раку, готовы расти и размножаться до тех пор, пока не превратятся в заметную раковую опухоль. Эта стадия продолжается гораздо более длительный период, чем инициация, у людей это часто длится несколько лет. В течение этого срока вновь образованная группа клеток размножается и становится все больше и больше, пока не сформируется клинически заметная опухоль.