Исследователи из онкологического центра Киммела Джефферсона имеют генетические доказательства того, что антиоксидантные препараты, которые в настоящее время используются для лечения заболеваний легких, малярии и даже простуды, также могут помочь предотвратить и лечить рак, поскольку они борются с митохондриальным окислительным стрессом – виновником роста опухоли.
Впервые исследователи показали, что потеря белка-супрессора опухолей Caveolin-1 (Cav-1) вызывает митохондриальный окислительный стресс в стромальной микросреде, процесс, который питает раковые клетки при большинстве распространенных типов рака груди.
"Теперь у нас есть генетическое доказательство того, что митохондриальный окислительный стресс важен для роста опухоли," сказал ведущий исследователь Майкл П. Лисанти, М.D., Ph.D., профессор биологии рака в Медицинском колледже Джефферсона Университета Томаса Джефферсона и член онкологического центра Киммела в Джефферсоне. "Это означает, что нам необходимо создавать противораковые препараты, специально нацеленные на этот тип окислительного стресса. И на рынке уже есть антиоксидантные препараты в виде пищевых добавок, такие как N-ацетилцистеин."
Эти результаты были опубликованы в онлайн-выпуске журнала Cancer Biology от 15 февраля & Терапия.
Лаборатория Лизанти ранее обнаружила Cav-1 как биомаркер, который действует как супрессор опухолей и является единственным сильнейшим предиктором исхода рака груди у пациентов. Например, если у женщины тройной отрицательный рак груди и положительный результат на Cav-1 в строме, ее выживаемость превышает 75 процентов через 12 лет по сравнению с менее чем 10 процентами через 5 лет, если у нее нет Cav-1. белок, по словам доктора. Лисанти.
Исследователи также установили роль Cav-1 в окислительном стрессе и росте опухолей; однако, откуда возникает этот стресс и его механизм (ы) были неясны.
Чтобы определить это, исследователи Джефферсона применили в этом исследовании генетически поддающуюся трактовке модель фибробластов, ассоциированных с раком человека, с использованием целевого подхода нокдауна sh-РНК. Исследователи обнаружили, что без белка Cav-1 окислительный стресс в фибробластах, связанных с раком, приводит к дисфункции митохондрий в стромальных фибробластах. В этом контексте окислительный стресс и возникающая в результате аутофагия (продукт переработанных питательных веществ) в микроокружении опухоли действуют как метаболическая энергия или "еда" к "топливо" рост опухоли.
Исследователи сообщают, что потеря Cav-1 увеличивает митохондриальный окислительный стресс в строме опухоли, увеличивая как массу опухоли, так и объем опухоли в четыре раза без какого-либо увеличения ангиогенеза опухоли.
"Антиоксиданты были связаны со снижением рака – бета-каротином, например, – но механизмы, генетические доказательства отсутствовали," Доктор. Лисанти сказал. "Это исследование предоставляет необходимые генетические доказательства того, что снижение окислительного стресса в организме снижает рост опухоли."
В настоящее время противораковые препараты, нацеленные на окислительный стресс, не используются, поскольку обычно считается, что они снижают эффективность некоторых химиотерапевтических препаратов, которые усиливают окислительный стресс.
"Мы не пользуемся преимуществами доступных препаратов, снижающих окислительный стресс и аутофагию, включая метформин, хлорохин и N-ацетилцистеин," Доктор. Лисанти сказал. "Теперь, когда у нас есть генетическое доказательство того, что окислительный стресс и связанная с ним аутофагия важны для роста опухоли, мы должны пересмотреть возможность использования антиоксидантов и ингибиторов аутофагии в качестве противораковых средств."
Диабетические препараты метформин и хлорохин, которые используются для профилактики и лечения малярии, предотвращают потерю Cav-1 в связанных с раком фибробластах (что происходит из-за окислительного стресса), функционально перекрывая подачу топлива к раковым клеткам.
Это исследование также имеет важное значение для понимания патогенеза тройной отрицательной и резистентности к тамоксифену у ER-положительных пациентов с раком груди, а также других эпителиальных видов рака, таких как рак простаты.
"Несомненно, эта новая генетически управляемая система фибробластов, ассоциированных с раком, поможет выявить другие ключевые генетические «факторы», которые могут блокировать рост опухоли," Доктор. Лисанти сказал.