Чи можна вбити рак, перегодувавши його?
Окислювальний стрес - це явище, яке відбувається на клітинному рівні, і яке може спричинити погіршення стану здорових клітин, які згодом загинуть. Рак часто використовує окислювальний стрес собі на користь, але чи можна це явище протистояти йому?
Реактивні форми кисню (АФК) - це речовини, які виробляються природним шляхом у процесі обміну кисню.
Зазвичай вони відіграють важливу роль у регулюванні біологічного функціонування (гомеостазу), а також у передачі сигналів клітинам.
Але коли АФК досягають ненормального рівня, це може спричинити окислювальний стрес, явище, яке призводить до старіння та погіршення стану клітин.
На відміну від здорових клітин, ракові клітини потребують набагато вищого рівня АФК, що дозволяє їм підтримувати прискорений ріст і поширення.
Нещодавно дослідники з Центру раку Джорджії в Августі та Медичного факультету Медичного коледжу штату Джорджія в Університеті Августи вирішили випробувати інтригуючу стратегію терапії раку: збільшити вироблення АФК до такої міри, що це призведе до загибелі ракових клітин.
Зараз дослідження опубліковано в журналі Клітинний метаболізм.
Коли АФК стають смертельними для раку
Доктор Ганг Чжоу та його колеги використовували такий вид терапії, як терапія адоптивними Т-клітинами, щоб призвести до збільшення АФК у пухлинах раку, штовхаючи перевантажені клітини до самознищення.
Адоптивна Т-клітинна терапія - це вид імунотерапії, при якому спеціалізовані імунні клітини, або Т-клітини, використовуються для націлювання та знищення ракових пухлин.
У новому дослідженні вчені працювали з мишачою моделлю колоректального раку. Після надання мишам типу хіміотерапії, який, як відомо, підтримує дію Т-клітин, тварин піддавали імунотерапії.
Провівши таке лікування, команда побачила, що виробництво глутатіону - природного антиоксиданту, що виробляється на рівні клітин, який допомагає урівноважити АФК - було порушено. Отже, АФК перенакопичувався і досягав занадто високого рівня в ракових клітинах.
Т-клітини також стимулювали вироблення ряду спеціалізованих білків, відомих як цитокіни, із прозапальним ефектом. Ці цитокіни включали фактор некрозу пухлини альфа, який, як відомо, відіграє роль у загибелі клітин, а також у прогресуванні пухлини.
«Ми розпочали, - зазначає доктор Чжоу, - із запитань про те, як імунотерапія може змінити метаболізм пухлинних клітин».
"Наші дослідження показують, - додає дослідник, - фактор некрозу пухлини альфа може впливати безпосередньо на клітини пухлини та індукувати АФК всередині них".
Завдяки метаболічним змінам, спричиненим адоптивною Т-клітинною терапією, вчені спостерігали повну регресію пухлини майже у всіх мишей, які отримували таке лікування.
Перспективний підхід
Подібний успіх був виявлений при тестуванні цього підходу на моделях раку молочної залози та раку лімфатичної системи або лімфоми.
Крім того, дослідники помітили, що збільшення виробництва фактора некрозу пухлини альфа - завдяки імунотерапії - разом із хіміотерапією ще більше посилює окислювальний стрес, руйнуючи ракові клітини.
Іншим висновком було те, що введення прооксидантів дало подібні ефекти, як прийомна терапія Т-клітинами, оскільки ці препарати також підвищували рівень АФК.
"Їх вихідний рівень вже високий, і якщо ви ще більше порушите їх здатність мати справу з цими вільними радикалами [АФК], вони підуть до апоптозу [загибелі клітин]", - говорить доктор Чжоу.
Хоча надмірна АФК - що призводить до окисного стресу - здавалася вирішальною для знищення ракових клітин, проте дослідники зазначають, що тим не менш можливо, що загибель ракових клітин може статися через дію фактора некрозу пухлини альфа, оскільки, як відомо, цитокіни відсікають пухлини 'кровопостачання, тим самим затримуючи їх зростання.
Дослідники відзначають, що ракові клітини та Т-клітини можуть конкурувати за енергетичні ресурси, тому вони згубно впливають одна на одну. І часто Т-клітини в результаті втрачають необхідні поживні речовини, залишаючи ракові клітини перевагою, пояснюють вони.
І, доктор Чжоу та команда стверджують, ще недостатньо відомо про те, як Т-клітини впливають на ракові пухлини. Адоптивна Т-клітинна терапія сама по собі є новим видом підходу, який все ще розробляється для лікування деяких видів раку, таких як колоректальний рак.
Отже, на думку авторів, більше зусиль слід зосередити на кращому розумінні дії Т-клітин та поліпшенні потенціалу імунотерапії у знищенні раку.
