Рак (канцер, карцинома) – термин, охватывающее большое разнообразие заболеваний, которые могут возникнуть в любой системе царства животных. Уникальной характеристикой рака является бесконтрольная пролиферация клеток, хотя и немного, отличающихся от нормальных клеток организма. Пролиферация может быть быстрой или медленной, аккумуляция клеток может быть массивной или незначительной. Однако, по сути, возникают и аккумулируются аберрантные клетки, отличающиеся от типичной эволюции клеточных типов. Таким образом, рак отличается от гипертрофии и гиперплазии, в которые вовлечены нормальные клетки.
Раковая клетка не подчиняется сложным правилам архитектуры и функционирования, которые управляют обычным расположением и поведением клеток внутри ткани. Удивительное сосуществование клеток и тканей разных типов, составляющих, например, глаз, палец или почку, каждая с соответствующей анатомической локализацией и многочисленными связями для выполнения предназначенных задач, является частью жизни.
Рак отличается от другого аномального клеточного роста, который ведет к доброкачественным опухолям, характерной независимостью от ограничений, присутствующих в нормальных тканях. Доброкачественные опухоли расширяются и сжимаются, но не атакуют и инвазирует в соседние ткани. Аккумулируемые раковые клетки формируют ткань, которая игнорирует анатомические барьеры соседних клеточных мембран и базальных мембран. С помощью химических и механических средств раковая клетка проникает между и в пространство нормальных клеток, убивая их химическими и физическими средствами. Плацента млекопитающих демонстрирует подобное поведение, но наблюдается самоограничение в локализации и выживании после плацентарной инвазии. Хотя лейкоциты обычно экстравазируют и проникают в ткани, у них нет других характеристик рака. Раковая клетка частично или абсолютно нечувствительна к таким нормальным ограничениям и может продолжать инвазировать бесконечно.
Достигнув циркуляции (лимфатического или капиллярного сосуда — процесс, который не может быть случайным), раковые клетки часто пенетрируют стенку в рамках своего инвазивного поведения. Затем они могут переносится лимфатической или венозной циркуляцией в отдаленные области, где они могут адгезировать, экстравазировать и колонизировать, результируя в образование метастазов. В отсутствии промежуточного события и при наличии достаточного времени, за некоторыми исключениями, раковый процесс может вести к анатомическим или функциональным изменениям, приводя к смерти.
Раковый процесс не начинается с полностью инвазивной раковой клетки. Поломка в молекулярных инструкциях для синтеза протеинов является типичным прекурсорным повреждением, почти всегда вследствие качественно или количественно аберрантных рибонуклеиновых (РНК) мессенжей, транскрибируемых с ядерной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Это является результатом ДНК мутаций или гиперэкспрессии определенных генов, которые кодируют протеины, являющиеся катализаторами путей стимуляции роста, либо результатом гипоэкспрессии генов, кодирующих протеины, которых контролируют и ингибируют рост. Части генов могут быть потеряны, транслоцированы или амплифицированы. Целые хромосомы могут делецироваться, реплицироваться или сливаться аномальным образом. Все подобные нарушения ДНК могут вести к аномальным или несбалансированным РНК мессенжам, что результирует в качественные или количественные изменения в протеинах, что, в свою очередь, ведет к нарушению клеточной функции. Иногда функциональные нарушения настолько велики, что могут быть летальными для клетки, запуская суицидальный механизм апоптоза. В других случаях функциональные нарушения приводят к заболеванию. Некоторые из этих заболеваний имеют характеристики рака. Мутация, гиперэкспрессия и недостаточная экспрессия генов могут быть результатом широкого спектра внутренних и внешних причин с различными путями, которые ведут не к одному конечному общему пути, а к нескольким конвергентным путям в клетках с фенотипическими характеристиками рака. Когда эти клетки ограничены эпителиальным слоем над базальной мембраной, их называют карциномой in situ или интраэпителиальной неоплазией. Подобные изменения, вероятно, происходят и в мезенхимальных тканях, но их труднее распознать. Даже раковые клетки, которые не пенетрируют базальную мембрану и, таким образом, лишены одного из основных признаков истинного рака, представляют собой длинную череду предшествующих молекулярных аномалий, которые, в конечном итоге, приводят к этим оптически визуализируемым клеточным изменениям. Эти эволюционирующие раковые клетки являются типичным, если не эксклюзивным, прекурсором инвазивного рака.
