Биомедицинские инженеры из Университета Дьюка продемонстрировали, что метастатические раковые клетки могут перепрограммировать свой метаболизм, чтобы процветать в новых органах. В частности, исследование показывает, что клетки, происходящие от колоректального рака, меняют свои диетические привычки, чтобы извлечь выгоду из высокого уровня фруктозы, часто обнаруживаемой в печени.
Открытие предлагает как общее, так и конкретное понимание новых способов борьбы с метастатическим раком. Он появляется 26 апреля в журнале Cell Metabolism.
Рак становится гораздо более смертоносным, когда распространяется на разные части тела, но при лечении не учитывается их местонахождение.
"С генетической точки зрения, рак толстой кишки – это рак толстой кишки, независимо от того, куда он попадает," объяснил Силин Шэнь, доцент кафедры биомедицинской инженерии Duke. "Но это не значит, что он не может реагировать на новую среду. У нас было подозрение, что такая реакция может быть не генетической, а метаболической по своей природе."
В ходе исследования Шен и его коллеги обнаружили, что определенные метаболические гены стали более активными в метастазах в печень, чем в исходной первичной опухоли или метастазах в легкие. Особо выделялась одна группа метаболических генов, участвующих в метаболизме фруктозы. Это поразило исследователей, потому что многие западные диеты богаты фруктозой, которая содержится в кукурузном сиропе и всех типах обработанных пищевых продуктов.
"Когда раковые клетки попадают в печень, они похожи на ребенка в кондитерской," сказал Шен. "Они используют этот обильный новый источник энергии для создания строительных блоков для роста большего количества раковых клеток."
Чтобы питаться фруктозой, раковые клетки должны производить больше фермента, расщепляющего фруктозу, называемого ALDOB, трюку, который они могут быстро изучить у самой печени. Как только раковые клетки выясняют, как перенастроить себя, чтобы съесть фруктозу, они бесконтрольно размножаются и становятся неудержимыми.
Помимо понимания того, как развивается рак после метастазирования, это открытие может привести к новым методам лечения, специально нацеленным на метастатические клетки. Например, Шен говорит, что отказ от фруктозы путем употребления натуральных, необработанных продуктов и предоставления лекарств, блокирующих метаболизм фруктозы, потенциально может остановить рост рака, который распространился на печень из других органов. А поскольку фармацевтические компании недавно разработали новые препараты, нацеленные на метаболизм фруктозы, для лечения метаболических заболеваний, такие перекрестные методы лечения, возможно, не за горами.
"Врачи обычно могут вырезать первичную опухоль," сказал Шен. "Что нам нужно, так это способ остановить рост рака в новых местах, и понимание того, как раковые клетки адаптируются к своему новому дому, может добавить новое оружие в наш арсенал."