В новом исследовании ученые Техасского университета в Далласе обнаружили, что некоторые виды рака больше склонны к сладкому, чем другие.
"Предполагалось, что многие раковые клетки сильно зависят от сахара как источника энергии, но оказалось, что один конкретный тип – плоскоклеточный рак – гораздо более зависимый," сказал доктор. Юнг-ван "Джей" Ким, доцент биологических наук и старший автор исследования, опубликованного 26 мая в онлайн-журнале Nature Communications.
Ким и его сотрудники изначально намеревались исследовать различия в метаболизме между двумя основными подтипами немелкоклеточного рака легкого – аденокарциномой (ADC) и плоскоклеточной карциномой (SqCC). По словам Ким, около четверти всех случаев рака легких связаны с SqCC, который трудно лечить с помощью таргетной терапии.
Исследовательская группа, в которую входил ученик старшей школы Далласа, интернированный в лаборатории Кима, сначала подключилась к большой государственной базе данных под названием Атлас генома рака, которая отображает информацию о 33 типах рака, собранную у более чем 11000 пациентов.
Основываясь на этих данных, они обнаружили, что белок, ответственный за транспортировку глюкозы – разновидность сахара – в клетки, присутствует в значительно более высоких уровнях в SqCC легких, чем в ADC легких. Белок, называемый переносчиком глюкозы 1, или GLUT1, забирает глюкозу в клетки, где сахар является основным источником энергии и способствует метаболизму клеток. GLUT1 также необходим для нормального функционирования клеток, например, для построения клеточных мембран.
"До этого исследования считалось, что метаболические признаки этих двух типов рака легких будут похожи, но мы поняли, что они очень разные," Ким сказал. "Эти результаты подтверждают идею о том, что рак – это не просто одно заболевание, а множество заболеваний, которые имеют очень разные характеристики."
Поскольку повышенный уровень GLUT1 влияет на аппетит SqCC к сахару, исследователи искали дополнительные доказательства, исследуя ткань легких человека и изолированные клетки рака легких, а также модели заболевания на животных.
"Мы посмотрели на это с нескольких разных экспериментальных точек зрения, и последовательно, GLUT1 был очень активен при плоскоклеточном подтипе рака. Аденокарцинома гораздо меньше зависит от сахара," Ким сказал. "Наше исследование является первым, систематически показывающим, что метаболизм этих двух подтипов действительно отличается и уникален."
Исследователи также исследовали влияние ингибитора GLUT1 на изолированные клетки рака легкого и мышей с обоими типами немелкоклеточного рака легкого.
"Когда мы давали ингибиторы GLUT1 мышам с раком легких, плоскоклеточный рак уменьшился, но не аденокарцинома," Ким сказал. "Полного искоренения не было, но рост опухоли замедлился.
"В целом наши результаты показывают, что GLUT1 может быть потенциальной мишенью для новых направлений лекарственной терапии, особенно для плоскоклеточного подтипа рака."
Помимо плоскоклеточного рака легких, команда обнаружила, что уровни GLUT1 были намного выше при четырех других типах плоскоклеточного рака: головы и шеи, пищевода и шейки матки.
"Это очень разные органы и ткани в организме, но каким-то образом плоскоклеточный рак имеет очень похожую общность с точки зрения поглощения глюкозы," Ким сказал. "Этот тип рака явно потребляет много сахара. Один из наших следующих шагов – выяснить, почему это так."
В предстоящем исследовании группы Ким будет изучено влияние диеты с ограничением сахара на прогрессирование рака легких на животной модели болезни. U.S. По оценкам Министерства сельского хозяйства, в 2015 году в среднем каждый американец потреблял более 75 фунтов рафинированного сахара, кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы и других подсластителей вместе взятых.
"Как культура, мы очень зависимы от сахара," Ким сказал. "Чрезмерное потребление сахара – это не только проблема, которая может привести к таким осложнениям, как диабет, но также, основываясь на наших и других исследованиях, появляется все больше доказательств того, что некоторые виды рака также сильно зависят от сахара. Мы хотели бы знать с научной точки зрения, сможем ли мы повлиять на прогрессирование рака с помощью диетических изменений."