Ученые доказали связь между сахаром и ростом раковых опухолей

Ученые выяснили, как именно эффект Варбурга, биохимический феномен, при котором раковые клетки быстро расщепляют сахара, стимулирует рост опухоли. 

Это открытие свидетельствует о положительной корреляции между сахаром и раком, что может изменить подход в подборе диеты для больных. Результаты сследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Данный проект был начат в 2008 году под руководством Йохана Тевелейна (Johan Thevelein), Вима Версе (Wim Versées) и Верле Янссена (Veerle Janssens). Основное внимание исследования было направлено на эффект Варбурга. Его суть заключается в том, что в клетках опухолей гликолиз (расщепление сахаров) происходит намного активнее: уровень гликолиза в таких клетках почти в 200 раз выше, чем в нормальных тканях. Таким образом, опухоль получает энергию для быстрого роста.

В ходе исследования ученым удалось выявить механизм, с помощью которого это повышенное расщепление сахара активирует деление клеток.

Сахар "пробуждает" раковые клетки

Исследование объясняет связь между этими метаболическими отклонениями и делением клеток опухолей. Ключевую роль в эксперименте сыграли исследования клеток дрожжей – они содержат те же Ras-белки, которые обычно встречаются в опухолевых клетках. Исследователи выяснили что расщепление сахара активирует эти белки, которые запускают деление клеток.

"Мы наблюдали на примере дрожжевых клеток, что расщепление сахара связано с активацией Ras-белков, которые стимулируют размножение как дрожжевых, так и раковых клеток. Этот механизм был сохранен на протяжении всей эволюции от дрожжевой клетки к человеку. Основным преимуществом использования дрожжей в качестве модели было то, что на наши исследования не влияли дополнительные регуляторные механизмы клеток млекопитающих, которые скрывали важнейшие процессы. Таким образом, мы смогли сначала выяснить этот механизм в дрожжевых клетках, а затем подтвердить его наличие в клетках млекопитающих", - рассказал профессор Йохан Тевелейн.

"Наши исследования показывают, как гиперактивное потребление сахара раковыми клетками приводит к порочному циклу: чем больше сахара потребляет опухоль – тем больше она растет, и чем больше растет – тем больше сахара потребляет. Таким образом, мы можем объяснить корреляцию между интенсивностью эффекта Варбурга и агрессивностью опухолей. Открытие этой связи между сахаром и раком имеет важные последствия. Наши результаты обеспечивают основу для будущих исследований в этой области, которые теперь могут выполняться с большей точностью", - заключил Тевелейн.