Медицина

Учёные МГУ с коллегами исследовали, как тиамин (витамин В1) в раковых клетках влияет на эффективность противоопухолевых препаратов. Проведя исследование на культурах клеток (in vitro), они выяснили, что при дефиците тиамина сопротивляющиеся химиотерапии клетки рака легкого теряют свою устойчивость, а чувствительные, напротив, приобретают такую устойчивость. Результаты этой работы говорят о том, что, возможно, контроль уровня тиамина у больных раком лёгкого, который не так популярен сейчас в связи с высокой ценой на анализ, позволит более эффективно бороться с болезнью. Дальнейшие исследования на животных позволят уточнить эти результаты. Работа, опубликованная в журнале Frontiers in Genetics, поддержана грантом Российского научного фонда.


«Мы показали, что эффективность противоопухолевой терапии может зависеть от комбинации адаптаций раковых клеток к противоопухолевым препаратам и доступности клеткам тиамина. Наша работа по исследованию молекулярных механизмов формирования устойчивости раковых клеток к химиотерапии хорошо согласуется с независимо полученными результатами о том, что нанокапсулы, содержащие противораковые препараты совместно с тиамином, усиливают терапевтическое действие таких препаратов», – прокомментировала исследование руководитель проекта по гранту РНФ Виктория Буник, доктор химических наук, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ.


Огромное количество людей в России страдает от различных видов онкологических заболеваний. По статистике, на диспансерном учёте стоят более 3,7 миллионов человек, а ежегодный прирост составляет более 640 тысяч. Злокачественные опухоли могут образовываться в любой части тела. Болезнь приводит к тому, что нормальные клетки заменяются раковыми, которые не только теряют свои тканеспецифичные особенности, но и приобретают возможность бесконтрольно делиться – в результате опухоль растёт. За счет того, что изменяются механизмы клеточной адгезии, то есть прикрепления, такие дефектные клетки могут проникать в другие части тела, даже очень удалённые. Там они образуют метастазы. Опухоли влияют на окружающие ткани, сдавливая их, а также могут вызывать общие нарушения обмена веществ вплоть до сильного истощения больного, которое может сопровождаться дефицитом витаминов. Врачи применяют различные методы, например хирургическое удаление опухолей или химиотерапию. Однако они всё ещё не показывают желаемых результатов. В частности, очень опасен рак лёгкого из-за метастазирования и высокой степени адаптации к воздействию противоопухолевых препаратов.


Витамин B1, или тиамин, в наши дни широко используется в медицине и косметологии. Например, он может блокировать процессы старения на клеточном уровне, поддерживать работу сердца, желудка, а также улучшать работу мозга. В целом витамин В1 является незаменимым для нормального функционирования всего организма. Зачастую у онкобольных наблюдается сильный дефицит тиамина, особенно это проявляется у тех, кто проходит химиотерапию – витамин просто не усваивается. Недостаток тиамина приводит к сильному ухудшению эмоционального состояния, вплоть до развития депрессии и нервозности, а также снижению активности головного мозга и нарушению координации движения.


Ученые из Московского университета исследовали, каким образом насыщение клеток тиамином может влиять на эффективность противоопухолевых препаратов. В своей работе они использовали универсальный цисплатин и клетки рака лёгкого. Состояние выживших после эксперимента клеток оценивали, измеряя яркость специального красителя – индикатора способности клеток к размножению. С помощью методов молекулярной биологии учёные получили клетки рака лёгкого с пониженной способностью синтезировать белок, регулирующий скорость их деления и обеспечивающий противоопухолевое действие цисплатина. Учёные показали, что быстрое размножение и устойчивость таких модифицированных клеток рака лёгкого к цисплатину определяется изменением их обмена веществ в части митохондриального окисления аминокислоты глутамата, зависящего от витамина В1. Если тиамин присутствовал в окружающей среде, то модифицированные клетки лучше сопротивлялись цисплатину, чем обычные. Однако в противном случае они были более подвержены действию препарата.


Важно отметить, что при недостатке тиамина скорость размножения снижалась у обоих изученных видов клеток рака лёгкого, то есть дефицит тиамина в клетках имел противоопухолевый эффект. Однако при дефиците витамина В1 цисплатин переставал убивать клетки, которые в тиамин-содержащей среде обладали малой устойчивостью к цисплатину (то есть немодифицированные). Таким образом, данное исследование показало, что устойчивость клеток рака лёгкого к действию цисплатина может быть связана с состоянием тиаминового дефицита таких клеток, часто наблюдаемого у онкобольных. С другой стороны, когда раковые клетки приспосабливаются к действию цисплатина за счет изменения своего обмена веществ – например, путем модификации синтеза клеточных белков – тиаминовый дефицит может усилить антираковое действие цисплатина.