Ученые: между сахаром и раком есть связь

Девятилетний совместный исследовательский проект, проведенный совместно Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB, Бельгия), Лёвенским католическим университетом и Брюссельским свободным университетом (VUB), привел к прорыву в изучении рака. Ученые обнаружили, каким образом эффект Варбурга – феномен, состоящий в том, что раковые клетки производят энергию посредством очень быстрого гликолиза, то есть разрушения сахаров – стимулирует рост опухоли. Это открытие свидетельствует о положительной корреляции между сахаром и раком, что может существенно повлиять на индивидуальные диеты для больных раком. Исследование было опубликовано в ведущем академическом журнале «Nature Communications».

Завершившийся проект был начат в 2008 году под руководством Йохана Тевелейна (из Vlaams Instituut voor Biotechnologie и Лёвенского католического университета), Вима Версе (из Vlaams Instituut voor Biotechnologie и Брюссельского свободного университета) и Верле Янссена (из Лёвенского католического университета). Основное внимание проекта было сосредоточено на эффекте Варбурга – наблюдении, что опухоли превращают значительно большее количество сахаров в лактат по сравнению со здоровыми тканями. В качестве одной из наиболее характерных особенностей раковых клеток этот феномен широко изучался и даже использовался вместе с другими методами для обнаружения опухолей головного мозга. Однако до сих пор неясно, является ли этот феномен симптомом рака или его причиной.

Сахар растормаживает раковые клетки

Более ранние исследования в этой сфере были сфокусированы на фиксации особенностей метаболизма раковых клеток, но недавно закончившееся бельгийское исследование разъясняет связь между метаболическими нарушениями и онкогенной активностью в раковых клетках.

Профессор Йохан Тевелейн (из Vlaams Instituut voor Biotechnologie и Лёвенского католического университета) говорит: «Наше исследование показывает, как сверхбыстрое потребление сахара в раковых клетках приводит к порочному циклу непрерывной стимуляции прогрессирования и роста рака. Таким образом, его результаты могут объяснить связь между выраженностью эффекта Варбурга и агрессивностью опухоли. Эта выявленная связь между сахаром и раком имеет важнейшие последствия. Наши результаты подготавливают основу для будущих исследований в этой области, которые теперь могут проходить более целенаправленно и актуально».

Дрожжи как удачная модель

Исследования, сфокусированные на дрожжевых клетках, были важны для нового открытия, поскольку эти клетки содержат те же так называемые Ras-белки, тчто обычно встречаются в опухолевых клетках и могут вызвать рак в определенной, мутированной форме. Используя дрожжи как модельный организм, исследовательская группа рассмотрела связь между активностью Ras-белков и высокоактивным метаболизмом глюкозы у дрожжей.

Профессор Йохан Тевелейн объясняет: «Мы наблюдали на примере дрожжей, что распад сахаров связан посредством 1,6-бифосфата фруктозы с активацией Ras-белков, которые стимулируют размножение как дрожжевых, так и раковых клеток.  Поразительно – этот механизм был сохранен на протяжении всей эволюции от дрожжевой клетки до клеток человека!

Основным преимуществом использования дрожжей было то, что на наши исследования не влияли дополнительные регуляторные механизмы клеток млекопитающих, что маскирует важнейшие базовые процессы. Таким образом, мы смогли нацеливать этот процесс в дрожжевых клетках и подтвердить его присутствие в клетках млекопитающих. Однако полученные результаты недостаточны для определения первопричины эффекта Варбурга. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на выяснение, сохраняется ли эта первичная причина также и в дрожжевых клетках».