Лекарства от диабета и давления помогут в лечении рака

Первый из препаратов, о которых идет речь, – метформин. Это популярное лекарственное средство, которое используют для борьбы с диабетом второго типа: оно понижает уровень сахара в крови, замедляя высвобождение глюкозы из печени и тормозя всасывание в тонком кишечнике поступившего с пищей сахара. Препарат также хорошо справляется с инсулинорезистентностью, повышая чувствительность тканей к инсулину, его используют при лечении ожирения и для снижения веса у людей, у которых нет диабета или преддиабета.

Недавно ученые обнаружили дополнительные свойства метформина. Они установили его эффективность в лечении синдрома поликистозных яичников, а также предположили, что это же лекарство может повышать фертильность и помогать в регуляции менструального цикла.

Некоторые исследователи полагают, что метформин, кроме того, способен увеличивать продолжительность жизни. Испытания на животных показали, что препарат может оказывать влияние на метаболические процессы, которые ассоциируют со старением и возрастными изменениями в организме. В настоящее время ведутся исследования о влиянии метформина на продолжительность жизни человека.

Около двух лет назад команда ученых из Центра молекулярной биологии Biozentrum при Базельском университете в Швейцарии обнаружила, что противодиабетический препарат в комбинации с лекарством для снижения кровяного давления может останавливать рост злокачественных опухолей. В новом исследовании они продемонстрировали, как именно работает эта фармацевтическая смесь: комбинация метформина и противогипертонического средства под названием сиросингопин блокирует процесс снабжения раковых клеток энергией, что приводит в итоге к их истощению и гибели.

Новое исследование проводилось учеными Biozentrum в сотрудничестве с биофармацевтической компанией Basilea Pharmaceutica International Ltd. Руководил им профессор Базельского университета Дон Бенджамин.

Как лишить раковые клетки запаса энергии

Дозы метформина, которую обычно прописывают для лечения диабета второго типа, недостаточно, чтобы остановить рост раковой опухоли. Однако в сочетании с антигипертензивным препаратом его противораковое действие усиливается в разы.

Исследователи объясняют, почему так происходит. Для того чтобы быстро расти и распространяться, клеткам опухоли требуется много энергии. Основным препятствием на пути к удовлетворению метаболических нужд злокачественных клеток служит молекула под названием NAD+. Это кофермент, представляющий собой окисленную форму никотинамидадениндинуклеотида, который имеется во всех живых клетках и задействован в процессе преобразования поступивших в организм питательных веществ в энергию.

«Чтобы поддерживать механизм производства энергии, должен происходить непрерывный процесс окисления-восстановления между NAD+ и NADH, – поясняет профессор Бенджамин. – Оба препарата – и метформин, и сиросингопин – препятствуют восстановлению NAD+, но делают это по-разному».

Метаболизм раковых клеток зависит от очень быстрого анаэробного гликолиза, представляющего собой расщепление глюкозы с получением в качестве одного из продуктов лактата, или молочной кислоты. В то же время, когда лактата скапливается очень много, гликолитические пути блокируются. Чтобы избежать этого, опухолевые клетки избавляются от излишков молочной кислоты с помощью специальных транспортеров, – и вот тут как раз в дело включается вышеозначенная комбинация лекарственных препаратов.

«Нам удалось установить, что сиросингопин эффективно блокирует активность двух самых важных транспортеров лактата и таким образом подавляет выведение избытка молочной кислоты из клетки, – отмечает ведущий автор исследования. – Ее высокие концентрации внутри клетки, в свою очередь, препятствует преобразованию NADH в NAD+».

Метформин, со свой стороны, блокирует второй из путей клеточного метаболизма, способствующий восстановлению NAD+. Таким образом, когда он объединяет силы с сиросингопином, NADH больше не может повторно преобразовываться в NAD+. Это в свою очередь ведет к дефициту энергии. Нехватка энергии в конце концов приводит к смерти раковых клеток, которые лишаются питания и, как следствие, жизнеспособности.

На основе сделанного открытия ученые полагают, что комбинация двух препаратов может оказаться вполне перспективной противоопухолевой стратегией.

Рак все еще остается одной из главных причин смерти в мире в целом и в США в частности. Согласно данным Национального института онкологии, в 2018 году в одних только Штатах врачи поставят онкологический диагноз 1 700 000 человек.