Несмотря на достижения в обнаружении и лечении рака, рак молочной железы, который возвращается или распространяется, по-прежнему представляет собой проблему для исследователей и онкологов.

По оценкам Американского онкологического общества, 44 130 американцев умерли от рецидивирующего или метастатического рака молочной железы в 2021 году. Десятилетняя выживаемость пациентов падает с 93% до 27%, когда рак возвращается, и до 7%, когда рак возвращается и распространяется на другие части тела.

Исследователи из Университета Цинциннати и Медицинского центра детской больницы Цинциннати изучают биологию рецидива рака молочной железы. Команда, возглавляемая доктором наук Сьюзен Вальц из Калифорнийского университета и доктором наук Сюзанной Уэллс из Цинциннати, опубликовала в журнале PLOS ONE 6 сентября недавние результаты исследований биомаркеров, которые помогают предсказывать результаты и могут стать поводом для новых методов лечения.

История исследований

Вальц сказал, что сотрудничество с лабораторией Уэллса началось около 15 лет назад, когда обе исследовательские группы изучали разные онкогены или гены, которые помогают ускорить рост раковых клеток, называемые Рон и ДЕК.

Мы показали, что и Ron, и DEK очень важны при раке молочной железы и что они оба независимо связаны с плохой общей выживаемостью у пациентов с раком молочной железы. Мы знаем, что Ron и DEK как гены очень важны для прогнозирования рецидива рака молочной железы, но пока нет хороших лекарств, которые могли бы воздействовать хотя бы на DEK прямо сейчас».

Сьюзан Вальц, профессор кафедры биологии рака Медицинского колледжа Калифорнийского университета и член онкологического центра Университета Цинциннати.

Текущие исследования сосредоточены на роли метаболической пластичности, или того, как метаболизм в организме постоянно меняется, что играет важную роль в том, как рак растет и рецидивирует.

«Наш метаболизм постоянно меняется в зависимости от того, как мы устроены генетически, а также в зависимости от того, что мы едим и чему подвергаемся», — сказал Уэллс, профессор кафедры педиатрии Калифорнийского университета, директор программы эпителиального канцерогенеза и стволовых клеток в Детской больнице Цинциннати. и член Онкологического центра. «И раковые клетки любят определенный метаболизм, который называется метаболизмом рака и способствует образованию и распространению рака».

Результаты исследования

Исследовательская группа обнаружила, что гены Ron и DEK могут регулировать определенные метаболиты, вещества, которые вырабатываются или используются, когда организм расщепляет пищу, лекарства или химические вещества в процессе метаболизма, помогая раковым клеткам расти и распространяться.

«Поэтому мы пошли и обнаружили изменения в метаболитах, а затем взяли эти изменения, вернулись и выяснили, какие ферменты участвуют в регулировании этих метаболитов», — сказал Вальц.

Изучая вовлеченные ферменты, команда определила метаболическую характеристику, которая может помочь лучше предсказать результаты для пациентов. Метаболическая сигнатура сама по себе может быть не только полезным биомаркером, но и потенциальной возможностью для новых методов лечения.

«Мы можем использовать эти метаболические пути, чтобы понять, как мы могли бы лучше лечить больных раком, чтобы они не были более восприимчивы к рецидивам рака молочной железы», — сказал Уолтц. «Это может быть диета, это могут быть разные способы лечения пациентов по сравнению с токсичными препаратами, которые мы даем пациентам сейчас».

Например, если высокий уровень определенного фермента предсказывает лучшие результаты, пищевые добавки или другие методы лечения могут способствовать повышению активности этого фермента.

Gaia Herbs, Mighty Lungs, 60 веганских жидких фито-капсул

В качестве альтернативы, если высокие уровни определенного метаболита предсказывают худшие результаты, лечение может уменьшить этот метаболит, блокируя функцию соответствующих ферментов в этом пути.

«Регулировать метаболиты намного проще, чем регулировать гены», — сказал Уэллс. «Теперь мы действительно открываем путь, который намного шире, чем просто нацеленность на Рона и DEK. Надеюсь, когда-нибудь мы сможем лечить эти худшие проявления рака, нацеливаясь на метаболизм рака».

Уолтц сказал, что дальнейшие исследования будут включать в себя изучение того, как Рон и DEK влияют на другие молекулы, такие как липиды или жирные кислоты, которые также играют роль в обмене веществ. Путем дальнейшего определения более специфических метаболических сигнатур, которые соответствуют результатам лечения пациентов с раком молочной железы, можно найти еще больше возможностей для новых методов лечения.

«Другими словами, какой метаболит наиболее важен для этих плохих результатов и как мы нацеливаемся на него», — сказал Уэллс.

Текущее сотрудничество

Вальс и Уэллс заявили, что партнерство их лабораторий выходит за рамки исследований и включает в себя более совместные обсуждения и обучение студентов и сотрудников лаборатории.

« Это было весело для моей лаборатории, потому что я думаю, что исследования лучше не проводить в вакууме, и это действительно здорово, когда у вас есть сотрудники, которые смотрят на вещи с разных точек зрения», — сказал Вальц. «Это помогает немного оживить сотрудников лаборатории, потому что они знают, что наука не создаётся в вакууме. И это много значит, потому что мы взяли идею, которая была у нас обоих, и мы работали вместе, и воплотили эту идею в жизнь. .»

«Было очень занятно писать вместе, думать вместе, но также было интересно объединять студентов и сотрудников», — добавил Уэллс. «Дело не в том, что мы суммируем вклад каждой лаборатории и достигаем немного большего в синергетическом эффекте наших инструментов и опыта».

Исследователям также помогало основанное на ЯМР ядро ​​метаболомики в детской больнице Цинциннати, учреждение, которое предоставляет современные технологии исследователям, проводящим исследования, связанные с метаболизмом.

«Этот центр метаболомики действительно является отличным мостом для различных групп и лабораторий, которые занимаются метаболомикой и встречаются как с Cincinnati Children’s, так и с UC, так что это очень важно», — сказал Уэллс.

Вальс и Уэллс особо отметили работу Сары Висенте-Муньос, соавтора исследования и научного сотрудника Cincinnati Children в Metabolomics Core, в достижении прогресса в исследованиях.

«Сара действительно продвинула проект вперед», — сказал Вальц. «Основываясь на сотрудничестве, нам пришлось придумать способы сделать то, что не было сделано в Калифорнийском университете и Cincinnati Children’s. И Сара сделала это для нас».