Согласно новому исследованию исследователей Weill Cornell Medicine, высокий уровень витамина С убивает определенные виды колоректального рака в клеточных культурах и у мышей. Результаты показывают, что однажды ученые смогут использовать витамин С для разработки целевых методов лечения.
Колоректальный рак – третий по распространенности рак, диагностируемый в Соединенных Штатах: ежегодно регистрируется около 93090 новых случаев. Примерно в половине этих случаев имеются мутации в генах KRAS и BRAF; эти формы заболевания более агрессивны и плохо поддаются лечению или химиотерапии.
В исследовании, опубликованном в ноябре. 5 в науке группа исследователей из Weill Cornell Medicine, Лаборатории Колд-Спринг-Харбор, Медицинского центра Тафтса, Гарвардской медицинской школы и Онкологического центра имени Джона Хопкинса Киммела обнаружила, что высокие дозы витамина С – примерно эквивалентные уровням, обнаруженным в 300 апельсинах – нарушение роста мутантных KRAS и мутантных BRAF колоректальных опухолей в культивируемых клетках и мышах. Полученные данные могут привести к разработке новых методов лечения и дать критическую информацию о том, кто получит от них наибольшую пользу.
"Наши результаты дают механистическое обоснование для изучения терапевтического использования витамина С для лечения колоректального рака, несущего мутации KRAS или BRAF," сказал старший автор д-р. Льюис Кэнтли, Мейер, директор Онкологического центра Сандры и Эдварда Мейеров, и профессор Маргарет и Германа Сокол в онкологических исследованиях в Weill Cornell Medicine.
Принято считать, что витамин С улучшает здоровье отчасти потому, что он может действовать как антиоксидант, предотвращая или задерживая некоторые типы повреждения клеток. Однако доктор. Кэнтли и его коллеги обнаружили, что обратное верно в отношении терапевтических эффектов высоких доз витамина С на формы KRAS и BRAF колоректального рака – они возникают в результате индукции окисления в этих раковых клетках.
В богатой кислородом среде, такой как артерии человека, часть витамина С, также называемая аскорбиновой кислотой, окисляется и превращается в новое соединение, называемое дегидроаскорбиновой кислотой (ДГК). Ученым уже давно известно, что специфический мембранный белок, известный как переносчик глюкозы GLUT1, позволяет и глюкозе, и DHA проникать в клетки – активность, которой не обладает аскорбиновая кислота. Но было менее ясно, что делает DHA внутри клеток.
В исследовании исследователи показывают, что DHA действует как троянский конь. Попав внутрь, природные антиоксиданты внутри раковой клетки пытаются преобразовать DHA обратно в аскорбиновую кислоту; в процессе эти антиоксиданты истощаются, и клетка умирает от окислительного стресса.
"Хотя многие нормальные клетки также экспрессируют GLUT1, мутантные по KRAS и BRAF раковые клетки обычно имеют гораздо более высокие уровни, поскольку для выживания и роста им требуется высокая скорость поглощения глюкозы," Доктор. Кэнтли сказал. "Кроме того, мутантные клетки KRAS и BRAF производят больше активных форм кислорода, чем нормальные клетки, и поэтому для выживания им требуется больше антиоксидантов. Эта комбинация характеристик делает эти раковые клетки гораздо более уязвимыми для DHA, чем нормальные клетки или другие типы раковых клеток."
Хотя доктор. Кэнтли предупредил, что эти результаты необходимо оценивать в рамках клинических испытаний на людях, доклинические данные могут предложить многообещающую новую стратегию лечения форм болезни KRAS или BRAF, возможно, как часть комбинированной терапии. Исследователи говорят, что их исследование может привести к разработке новых биомаркеров, которые могут помочь врачам определить, кому лечение принесет наибольшую пользу. Эти идеи могут также иметь значение для других трудноизлечимых видов рака, которые экспрессируют высокие уровни переносчика GLUT1, таких как почечно-клеточная карцинома, рак мочевого пузыря и рак поджелудочной железы.
Витамин С оказывает множество эффектов на клеточные функции в дополнение к его анти- или прооксидантным функциям, поэтому будет важно изучить влияние высоких доз витамина С на нормальные и иммунные клетки, – сказал ведущий автор исследования д-р. Джихе Юн, докторант в докторантуре. Лаборатория Кэнтли.
"Определенно необходимы дальнейшие исследования, чтобы расширить наше понимание этих процессов. Но теперь, когда мы знаем механизмы, мы можем разумно использовать эти знания для получения желаемых эффектов," она сказала.
"Это не та терапия, к которой вы хотели бы слепо блуждать, не зная, что происходит с вашей опухолью," Доктор. Кэнтли добавил.
Также необходимо определить рекомендации по дозировке. Терапевтический эффект, вероятно, потребует внутривенных инъекций, поскольку пероральные дозы не всасываются эффективно в кишечнике для достижения высокой концентрации витамина С в сыворотке, необходимой для токсичности этих раковых клеток. Недавние клинические испытания фазы I, проведенные на людях для проверки токсичности, показали, что внутривенная инфузия витамина С в дозах, которые преобразовывались в уровни сыворотки, аналогичные уровням в сыворотке крови испытаний на мышах Кэнтли, имели хорошие профили безопасности.
"Мы надеемся, что наше исследование вдохновит научное сообщество по-новому взглянуть на эту безопасную и недорогую природную молекулу и послужит стимулом как для фундаментальных, так и для клинических исследований витамина С в качестве средства лечения рака," Доктор. Юн сказал.