Исследователи определили фруктозу как ключевой посредник в этом процессе , выявив ранее неизвестный способ, которым выжившие после лечения раковые клетки могут способствовать распространению рака.
«Некоторые раковые клетки, пережившие химиотерапию, больше не делятся, но они по-прежнему биологически активны», — сказал Эйдан Коул, научный сотрудник лаборатории Кэтрин Эйрд в Институте Вистара и первый автор исследования. «Вместо этого они продолжают выделять молекулы, которые посылают сигналы соседним клеткам. Наше исследование — одно из первых, показывающих, что питательное вещество — в данном случае фруктоза — может действовать как один из таких сигналов».
Рак яичников почти повсеместно лечится химиотерапией на основе препаратов платины, и многие пациенты хорошо реагируют на лечение на начальном этапе. Однако у большинства пациентов заболевание рецидивирует и почти всегда распространяется по брюшной полости. Это распространение, называемое метастазами, является причиной примерно 90% смертей от этого заболевания.
Сигналы от выживших клеток.
Предыдущие исследования показали, что раковые клетки, не уничтоженные химиотерапией, играют роль в рецидиве, отчасти благодаря своей способности высвобождать сложную смесь сигнальных молекул. Коул и его коллеги начали свои исследования с разработки эксперимента: они собрали молекулы, высвобождаемые клетками, пережившими химиотерапию, и обнаружили, что одни только эти факторы могут значительно увеличить распространение раковых клеток.
«Насколько нам известно, это первый случай, когда кто-либо показал в доклинической модели, а не просто в чашке Петри, что именно молекулы, высвобождаемые этими клетками, а не сами клетки, являются движущей силой распространения рака», — сказал Коул.
Это открытие заставило команду искать, что именно высвобождается, вызывая распространение раковых клеток. Как выяснилось, фруктоза вырабатывалась выжившими клетками и посылалась в качестве сигнала к усиленному распространению.
В дело вступает пищевая фруктоза.
Еще интереснее то, что исследователи обнаружили: даже без химиотерапии потребление большого количества фруктозы, содержащейся в сладких напитках, также может сигнализировать раковым клеткам о необходимости распространения. Это открытие особенно важно, поскольку оно поднимает вопрос о том, что простые изменения в рационе питания могут влиять на прогрессирование рака.
Это особенно актуально, учитывая распространенность потребления фруктозы в Соединенных Штатах, где кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы составляет около 8-20% от суточной калорийности рациона некоторых людей.
В отличие от многих факторов риска развития рака, не зависящих от пациентов, потребление фруктозы можно изменить с помощью выбора продуктов питания. Хотя эффективность ограничения потребления фруктозы еще не была непосредственно проверена на пациентах, исследование поднимает вопрос о том, что питание может влиять на прогрессирование рака ранее неизвестными способами.
Роль холестерина в ускользании клеток
Далее исследователи стремились понять, почему фруктоза увеличивает распространение раковых клеток. С помощью различных крупномасштабных аналитических методов, включая использование скрининга CRISPR, они обнаружили, что фруктоза подавляет холестерин в соседних клетках . Холестерин важен для того, чтобы клетки склеивались друг с другом, как биологический клей, поэтому снижение уровня холестерина позволяет клеткам легче ускользать и распространяться.
Открытие того, что фруктоза снижает выработку холестерина, имеет важные клинические последствия. Статины, которые принимают 39 миллионов человек в Соединенных Штатах, снижают выработку холестерина.
Команда обнаружила, что одни только статины уменьшают «клей» между клетками, способствуя их ускользанию . Исследовательская группа сейчас изучает, могут ли эти препараты влиять на эффективность химиотерапии, хотя они подчеркивают, что это не повод для пациентов прекращать их прием.
«Мы еще не проверяли этот эффект на пациентах, но он поднимает вопросы о сочетании препаратов, снижающих уровень холестерина, с химиотерапией, особенно учитывая, что рак яичников чаще всего встречается у женщин в постменопаузе, которые часто уже принимают статины», — сказала Эйрд, профессор и соруководитель Программы молекулярного и клеточного онкогенеза в Онкологическом центре Эллен и Рональда Каплана в Институте Вистара и старший автор исследования.
Проверка того, сохраняется ли эта закономерность. Исследователи также изучают, как этот механизм может распространяться за пределы рака яичников.
«Мы думаем, что другие виды рака, распространяющиеся в туловище — поджелудочной железы, толстой кишки, печени — могут вести себя аналогично. Мы пока не можем назвать это универсальным явлением, но мы думаем, что эффекты не ограничиваются только раком яичников», — сказала Эйрд.
Она и Коул уже начали разрабатывать последующие эксперименты для проверки воспроизводимости своих результатов на различных других типах рака.