По словам исследователей из Медицинской школы Икана, блокирование диетического сахара и его активности в опухолевых клетках может снизить риск и прогрессирование рака. Исследование, проведенное на плодовых мушках и опубликованное в журнале Cell, дает представление о том, почему связанные с метаболизмом заболевания, такие как диабет или ожирение, связаны с определенными типами рака, включая рак поджелудочной железы, груди, печени и толстой кишки.
Росс Кейган, доктор философии, профессор биологии развития и регенеративной биологии на горе Синай, разработал модель рака у плодовой мухи дрозофилы, которая позволяет ученым оценивать болезни в контексте всего животного и нескольких генетических мишеней, а не просто смотреть на взаимосвязь. от одного гена к одной болезни. В текущем исследовании доктор. Кейган использовал плодовых мушек, чтобы понять влияние диеты и инсулинорезистентности на прогрессирование рака.
Клетки используют глюкозу для получения энергии и роста. Когда клетка становится инсулинорезистентной, глюкоза накапливается в крови вместо того, чтобы поглощаться клеткой, что приводит к истощению клетки и развитию метаболических заболеваний, таких как диабет. Из-за этого дисфункционального роста ученые были озадачены тем, как опухоли могут процветать в инсулинорезистентной среде.
"Предыдущие исследования установили сильную корреляцию между метаболическими заболеваниями и раком поджелудочной железы, груди, печени и толстой кишки, но мы не определили, как опухоли так агрессивно растут в этой среде, если они не получают энергии, обеспечиваемой глюкозой," сказал доктор. Кейган, который также является заместителем декана Высшей школы биомедицинских наук на горе Синай. "Используя нашу модель плодовой мушки, мы обнаружили, как опухоли преодолевают инсулинорезистентность в организме и обращают метаболическую дисфункцию в свою пользу."
Доктор. Каган и его команда сконструировали плодовых мушек, которые экспрессируют Ras и Src, два важных онкогена, что привело к развитию небольших опухолей головы. Затем они накормили мух диетой с высоким содержанием сахара, которая способствовала развитию инсулинорезистентности. Они обнаружили, что высокий диетический сахар действует вместе с Ras и Src, повышая чувствительность к инсулину, особенно в опухолевых клетках. Усиливая передачу сигналов важного пути, называемого Wingless / Wnt, они увеличили количество рецепторов инсулина опухолевых клеток, чтобы еще больше повысить чувствительность к инсулину. Этот каскад активности изменил эти маленькие, слабые опухоли и заставил их начать агрессивный рост.
Вооруженный тремя новыми лекарственными мишенями – глюкозой, онкогенами Ras / Src и передачей сигналов Wingless / Wnt – Dr. Кейган и его команда определили соединения, которые могут блокировать процесс. Они лечили мух акарбозой, средством от диабета; соединение под названием AD81; и препарат под названием пирвиний. Акарбоза блокировала превращение сахара в глюкозу; AD81 отключал Ras / Src и вызывал гибель клеток; а пирвиний ингибировал передачу сигналов Wingless / Wnt. В совокупности этот коктейль лекарств существенно уменьшил размер опухоли и ее прогрессирование.
"Наше исследование показывает, что сахар активирует онкогены в опухоли, которые затем повышают чувствительность к инсулину, а это означает, что непомерные уровни глюкозы в крови вливаются в опухоль, и в инсулинорезистентном организме больше некуда идти," сказал доктор. Каган. "Мы определили комбинацию из трех препаратов, которая останавливает эту сигнальную активность и рост опухоли на своем пути, не влияя на нормальную функцию клеток."
Затем исследовательская группа планирует выяснить, происходит ли такой же каскад событий у людей с инсулинорезистентностью, используя образцы опухолей. Основываясь на этих выводах, д-р. Кейган и его команда будут тестировать соединения, которые используют этот каскад онкогенов / сахара.