По данным двух независимых исследований, клетки рака легких используют антиоксиданты, эндогенные или диетические, для того чтобы распространиться в теле путем активировации протеина называемого BACH1 и увеличивают потребление и усвоение сахара. Исследования, опубликованные в известном научном журнале Cell, прокладывают путь к новым терапевтическим стратегиям лечения рака легких.
Известно, что раковые клетки, благодаря особому метаболизму, подвергаются окислительному стрессу, вызванному свободными кислородными радикалами. Также хорошо известно, что раковые клетки характеризуются высоким поглощением и использованием глюкозы, или сахара, и что это один из многих факторов, которые управляют их способностью делиться и метастазировать. Изучая мышей и ткани человека, две независимые исследовательские группы из США и Швеции обнаружили, как эти обстоятельства взаимодействуют, когда раковые клетки метастазируют в другие части тела.
Процесс начинается, когда раковым клеткам удается уменьшить свой окислительный стресс, что может произойти одним из двух способов: раковые клетки могут либо получать антиоксиданты, такие как витамины А, С или Е, из рациона, либо синтезировать их самостоятельно. Примерно в каждом третьем случае рака легких, опухолевые клетки имеют специальные мутации, связанные с генами NRF2 и KEAP1, которые позволяют им начать производить свои собственные антиоксиданты.
Именно тогда, когда окислительный стресс спал, происходит фундаментальный процесс нового открытия: белок BACH1 стабилизируется и накапливается в раковых клетках. Этот белок нажимает несколько кнопок запуска в раковой клетке, которые стимулируют механизмы метастазирования, в том числе тот, который приказывает раковой клетке увеличить как метаболизм глюкозы в клеточное топливо и молочную кислоту, так и накопление глюкозы из кровотока. Более высокий уровень потребления глюкозы после этого значительно форсирует способность раковых клеток распространяться.
«Однако ничто не указывает на то, что количество глюкозы в крови имеет какое-либо отношение к этому; скорее, именно способность опухолевых клеток утилизировать глюкозу имеет важное значение для ускорения метастазирования», — говорит Мартин Берго, профессор кафедры биологических наук и питания Каролинского института, который возглавлял шведское исследование.
Рак легких является ведущей причиной смертности от рака во всем мире. Наиболее опасным для жизни аспектом рака легких является метастазирование.
«Теперь у нас есть важная новая информация о метастазах рака легких, что позволяет нам разрабатывать новые методы лечения, например, основанные на ингибировании BACH1», — говорит профессор Берго. «В настоящем исследовании мы показываем, что агрессивное метастазирование, вызванное антиоксидантами, может быть заблокировано путем остановки производства BACH1 или с помощью препаратов, которые подавляют распад сахара. Наши американские коллеги показывают, как ингибирование другого фермента, оксигеназы гема, который связан с BACH1, также может обуздать процесс метастазирования.»
Профессор Берго и его шведские коллеги ранее показали, что антиоксиданты, такие как витамин Е, в дозах биологически активных добавок ускоряют рост опухоли. Когда в 2014 году были представлены первые исследования, которые показали это, они привлекли большое внимание средств массовой информации и вызвали ожесточенные дебаты, поскольку считалось, что антиоксидантные добавки оказывают благотворное влияние на лечение и профилактику рака. То, что исследователи сделали сейчас объясняет, как антиоксиданты ускоряют течение болезни, в частности, в случае настоящего исследования, рака легких.
«Это одно из самых захватывающих открытий, которые мы сделали», — говорит Волкан Саин, доцент кафедры клинических наук Гетеборгского университета и соавтор статьи. «Наши результаты также дают новое объяснение тому, как активируется так называемый эффект Варбурга. Эффект Варбурга описывает, как раковые клетки поглощают сахар и превращают его в энергию и молочную кислоту при нормальных аэробных условиях. Поскольку это один из самых известных признаков рака, наши результаты дают новый важный элемент в онкологической головоломке.»
Шведское исследование проводилось в Каролинском институте и Гетеборгском университете, а американское — в Нью-Йоркском университете.
Источник: Karolinska Institutet