Рак уморили голодом

Дозы ядов, применяемых для лечения рака, вскоре можно будет повысить, не опасаясь за будущее всего организма. Как выяснилось, непродолжительная голодовка существенно снижает токсическое действие этих препаратов на здоровые клетки, не давая такой защиты клеткам раковым. Почему – пока до конца не ясно.

Целебные свойства небольшой голодовки известны давно. Существует даже гипотеза, что посты в разных религиях появились отчасти для оздоровления организма. Но изучены отнюдь не все биологические эффекты ограничения калорийности пищи.

Например, в прошлом году сразу несколько исследовательских команд, сочетая «голод» с генетическими модификациями, добились продления жизни дрожжей, червей и мышей. Сходные механизмы регуляции обмена сахара позволяют ученым полагать, что такого же эффекта можно добиться и для человека – если даже не с общей продолжительностью жизни, то хотя бы по числу возникающих заболеваний.

На этот раз итальянские и американские онкологи предлагают голодать в лечебных целях.

Они выяснили, что ограничение питания защищает от химиотерапии нормальные клетки, не предоставляя такой защиты опухолевым.

Справедливости ради стоит отметить, что идея голодания в онкологии не нова: сначала нетрадиционная медицина, а потом даже и некоторые ученые пропагандировали низкокалорийные диеты как способ борьбы с опухолью. Лицция Раффагелло, руководившая работой, не уточнила, как они додумались до этой идеи, но она стала изящным сочетанием классического и нетрадиционного методов.

Химиотерапия остается одним из ведущих инструментов онкологии не только сама по себе, но и в сочетании с хирургическими вмешательствами. Идея метода проста: опухолевые клетки растут быстрее, а следовательно, они поглощают больше питательных, да и любых других веществ. То есть теоретически можно подобрать такую концентрацию препарата в крови, при которой опухолевые клетки будут погибать, а порог токсичности для обычных, здоровых клеток достигнут не будет. Но это в теории.

На практике токсическое действие химиотерапии на организм иногда заставляет даже отказываться от лечения, несмотря на все ухищрения специалистов – например, введение препарата в артерию, непосредственно питающую опухоль, с пережимом побочных путей кровоснабжения и вены, по которым от опухоли оттекает кровь.

Достаточно перспективным направлением в этой области является адресная доставка лекарств, осуществляемая с помощью биотехнологий, или, как стало последнее время модно говорить, нанобиотехнологий. Но это пока далеко от практики.

Идея с голоданием при правильном подходе и хорошем контакте врача с пациентом может принести отличные результаты уже в скором будущем.

В подтверждение своей гипотезы авторы работы, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Science, провели ряд экспериментов на различных моделях.

Начали они с пивных дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Раньше те же авторы показали, что небольшой голод увеличивает устойчивость дрожжей к окислительному стрессу. На этот раз они изучили эффект активных форм кислорода на голодающие клетки в сочетании с вариациями протоонкогенов – генов, контролирующих деление клеток и связанных с возникновением рака.

Лишенные протоонкогенов Ras2 или Sch9, «голодные» дрожжи оказались в тысячу раз устойчивее к кислороду, чем их собратья с активной формой того и другого гена.

Такой же эффект наблюдался и для протоонкогена TOR. Ученые связывают такой феномен с эффектом инсулинового регуляторного каскада, на который завязаны системы Ras. Для IGFR – рецептора к инсулиноподобному фактору роста – было доказано его непосредственное участие в регуляции продолжительности жизни. Однако детальный механизм такого действия голодания остаётся невыясненным.

Ученые пошли дальше и добавили к экспериментам химиотерапевтический агент циклофосфамид – вещество, превращающееся в печени человека в активную лекарственную форму. Результаты оказались такими же: голод повышал устойчивость здоровых клеток, но снижал таковую дрожжей с активными формами протоонкогенов.

После этого учёные решили перейти от грибов к мышам и людям. В клеточных культурах была проведена еще одна серия экспериментов, в которой и окислительный стресс, и циклофосфамид не загубили линию здоровых глиальных клеток мозга, но зато удачно справились с опухолевыми, в том числе нейробластомой и глиомой человека. Именно опухоли нервной системы ввиду своей недоступности составляют наибольшую трудность для онкологов.

Опыты на живых мышах также закончились успешно – для учёных и для тех мышей, что перед опытами сидели на голодном пайке.

После введения грызунам опухолевых клеток ученые «назначили» подопечным высокую дозу этопозида – химиотерапевтического агента, повреждающего ДНК. В группе, предварительно поголодавшей, практически все выжили, хотя при этом были зарегистрированы метастазы. Питавшимся полноценно мышам не так повезло: около 50% умерли от токсичных эффектов химиотерапии.

Под конец работы учёные немного корректируют исходную гипотезу, замечая, что голодовка всё-таки незначительно защищает и опухолевые клетки, чуть-чуть снижая их чувствительность к «химии». Так что идея не в том, чтобы голодать при раке и тем самым повысить эффективность химиотерапии, а в том что

голодовка, возможно, позволит повысить дозу препарата, а тем самым и эффект на опухолевые клетки без увеличения влияния токсических эффектов на организм.

Отчасти из-за этих эффектов следует остерегаться необдуманного голодания при назначенной врачом химиотерапии. Кроме того, нужно учесть, что это были лишь предварительные исследования, проведенные на нескольких опухолевых линиях и всего двух препаратах. Никаких клинических подтверждений эффекта пока не было, но вряд ли стоит сомневаться, что учёные будут их искать.