Ученые установили, что раковые клетки, которые пережили химиотерапию, переходят в состояние клеточного старения и начинают выделять фруктозу — это вещество способствует отделению и распространению соседних опухолевых клеток по организму.
Исследование, проведенное учеными Института Вистара совместно с коллегами из Медицинской школы Университета Питтсбурга и опубликованное в журнале Nature Aging, объясняет, почему рак яичников так часто рецидивирует и метастазирует после, казалось бы, успешного лечения. Виновником этого процесса оказалась фруктоза — метаболит, выделяемый самими опухолевыми клетками, пережившими химиотерапию.
Стандартная химиотерапия с использованием препаратов платины уничтожает значительную часть раковых клеток, но не все. Некоторые из них переходят в состояние клеточного старения — сенесценции: они прекращают делиться, но продолжают существовать и выделяют в окружающую среду набор биологически активных веществ. Именно в этом «секретоме» ученые обнаружили фруктозу.
Соседние опухолевые клетки активно поглощают фруктозу. Внутри клеток происходит перестройка обмена веществ: уровень холестерина в клеточной мембране снижается. Холестерин обеспечивает сцепление клеток друг с другом, и при его уменьшении межклеточные контакты ослабевают. Клетки легче отделяются от опухолевого очага и распространяются по брюшной полости — именно так формируются метастазы при высокозлокачественном серозном раке яичников.
Гипотезу проверили с использованием CRISPR-скрина, экспериментов на клеточных культурах и трехмерных органоидах, а также метаболомного и пространственного транскриптомного анализа опухолевых образцов от пациенток. Когда разные этапы транспорта и переработки фруктозы внутри клетки были заблокированы, способность раковых клеток к отделению значительно снизилась. В экспериментах на мышах, получавших рацион с повышенным содержанием фруктозы, опухоль распространялась более активно — хотя авторы подчеркивают, что эти данные нельзя напрямую переносить на людей.
Авторы исследования особо отмечают, что это открытие не означает, что потребление фруктов или сладких продуктов увеличивает риск метастазирования у онкологических пациентов. Фруктоза здесь выступает внутренним сигналом, производимым самими стареющими клетками.
Данное открытие открывает несколько терапевтических направлений. Сенолитики — препараты, которые избирательно уничтожают сенесцентные клетки, могут прервать этот сигнальный путь до того, как те успеют «инструктировать» соседние клетки. Также стоит рассмотреть вопрос о статинах: они снижают уровень холестерина, и часто их принимают пожилые женщины — основная группа риска рака яичников. Ученые намерены выяснить, как сочетание статинов с химиотерапией влияет на исход лечения. Авторы также предполагают, что аналогичный механизм может действовать при опухолях поджелудочной железы, толстой кишки и печени.
Фото: hi-tech.mail.ru