Клетки рака поджелудочной железы питаются гиалуроновой кислотой

Гиалуроновая кислота — связывающая молекула, в большом количестве содержащаяся в коже и обеспечивающая её эластичность и увлажнённость. Высокие концентрации обнаруживаются в коже, суставах и глазах.

Гиалуроновая кислота (HA) также известна своим присутствием в опухолях поджелудочной железы. Однако новое исследование группы учёных из Онкологического центра Рогеля Мичиганского университета показало, что гиалуроновая кислота также служит питанием для раковых клеток. eLife — научный журнал, в котором опубликованы результаты, проливающие свет на механизмы роста клеток рака поджелудочной железы и указывающие на новые возможности лечения.

ПРИМЕЧАНИЕ: Это научное исследование и статья не подразумевают, что приём гиалуроновой кислоты или добавок с ней провоцирует рак. Они объясняют механизм использования раковыми клетками соединения, которое и так естественным образом присутствует в организме в большом количестве. Раковые клетки, как и нормальные, используют бесчисленное множество молекул для поддержания своей жизни и непрерывного размножения, а также для взаимодействия с другими клетками и иммунной системой. Однако типы и концентрации молекул, используемых раковыми клетками, могут отличаться от таковых у нормальных клеток. Многие фундаментальные исследования в онкологии направлены на выявление этих различий.

Критически важный строительный компонент для клеток рака поджелудочной железы

Руководитель исследования Костас Лиссиойис говорит: «Основная мотивация этой работы — отсутствие ответа рака поджелудочной железы на распространённые подходы к лечению. Нам необходимо иначе взглянуть на эту сложную задачу». Лиссиойис и его команда изучают метаболизм рака поджелудочной железы на лабораторных экспериментальных моделях: как клетки получают питательные вещества и какой их спектр используют для роста и приобретения устойчивости к лечению.

В микроокружении опухоли существует множество типов клеток, как раковых, так и нераковых. Микроокружение опухоли поджелудочной железы является одним из наиболее насыщенных микроокружений опухолей и в значительной степени состоит из стромы (масса, преимущественно образованная соединительной тканью и нераковыми иммунными клетками). Лиссиотис объясняет: «Строма образуется в ходе естественного рубцевания (заживления раны). По мере формирования этих рубцов выделяется очень большое количество гиалуроновой кислоты».

Гиалуроновая кислота — полимер, или длинная цепочка сахаров, — прекрасно притягивает и удерживает воду. При её избытке опухоли поджелудочной железы становятся гиперденсными (содержат более плотную ткань, чем окружающая), сосуды закупориваются, а кровоток нарушается. Лиссиотис говорит, что эти опухоли становятся очень твёрдыми. «Нельзя сказать, что внутри опухоли нет сосудов или артерий, но сосудистая система не выдерживает чрезмерного давления».

Большинство исследований гиалуроновой кислоты при раке поджелудочной железы сосредоточено на её роли в формировании этой плотности. В одном недавно завершившемся неудачей клиническом исследовании даже изучали способы расщепления гиалуроновой кислоты и снятия давления с опухолей, чтобы расширить сосудистую систему и обеспечить доставку препаратов, введение которых обычно затруднено из-за отсутствия кровотока.

Лиссиотис и его команда хотели понять роль гиалуроновой кислоты за пределами её вклада в физиологическое формирование клеток рака поджелудочной железы. Они задумались о плотности этих опухолей: если раковые клетки из-за нарушения кровообращения не могут получить питательные вещества из крови, откуда они берут питание, позволяющее расти и превращаться в опухоль?

Новая работа команды указывает, что один из способов, позволяющих клеткам это делать, — питание гиалуроновой кислотой. «Гиалуроновая кислота влияет на опухоли не только через формирование этой плотности, затрудняющей лечение. По сути, это цепочка сахаров. Оглядываясь назад, логично предположить, что злокачественные клетки тоже питаются гиалуроновой кислотой». Лиссиотис говорит, что эта работа лишь показала, как клетки поджелудочной железы собирают питательные вещества, чтобы продолжать выживать и расти.

«Мы добавили ещё один пример к растущему числу доказательств того, что раковые клетки используют для питания вещества и пути, о которых мы прежде не думали».

При блокировании питания раковые клетки не растут

Работа была опубликована совместно с командой под руководством Кэтрин Уэллен из Пенсильванского университета. Команда Уэллен показала, что блокирование пути питания сахарами подавляет рост опухоли. Вместе эти два исследования открывают новые возможности для более подробного понимания рака поджелудочной железы.

Лиссиотис так прокомментировал исследования: «Люди уже 20 лет исследуют гиалуроновую кислоту при раке поджелудочной железы, и никто раньше не задумывался, может ли она служить питанием для раковых клеток. Мы будем углубляться в эту идею и посмотрим, удастся ли обнаружить терапевтическую уязвимость, на которую можно воздействовать лекарством».