Исследование, опубликованное в журнале Nature, выявляет сложную связь между клеточным метаболизмом и повреждением ДНК, что способствует трансформации жировой болезни печени в рак. Результаты работы открывают новые возможности для профилактики и лечения рака печени, а также значительно влияют на наше понимание происхождения рака и роли рациона и питания в состоянии нашей ДНК.
За последние двадцать лет заболеваемость наиболее распространенной формой рака печени — гепатоцеллюлярной карциномой (ГЦК) — возросла на 25–30%. Значительная часть этого роста связана с резким увеличением случаев жировой болезни печени, которой страдают 25% взрослых американцев. Приблизительно 20% людей с жировой болезнью печени имеют тяжелую форму заболевания, известную как стеатогепатит, связанный с метаболической дисфункцией (MASH, от англ. metabolic dysfunction-associated steatohepatitis), что значительно увеличивает риск развития ГЦК. Однако процесс трансформации MASH в рак печени остается недостаточно изученным.
«Переход от жировой болезни печени к MASH и раку печени — это распространенный сценарий, и его последствия могут быть фатальными», — утверждает Michael Karin (Майкл Карин), доктор философии и заслуженный профессор кафедры фармакологии медицинского факультета Калифорнийского университета в Сан-Диего. «При наличии MASH печень либо разрушается, требуя пересадки, либо заболевание перерастает в смертельный рак печени. Однако мы до сих пор не понимаем, что происходит на субклеточном уровне в ходе этого процесса».
Исследователи применили сочетание мышиных моделей, образцов человеческих тканей и баз данных, чтобы продемонстрировать, что диета, богатая жирами и сахаром, вызывающая MASH, приводит к повреждению ДНК в клетках печени, что в свою очередь вызывает их старение — состояние, при котором клетки остаются живыми и метаболически активными, но теряют способность к делению. В идеальном случае приостановка клеточного цикла дает организму шанс восстановить повреждения или уничтожить поврежденные клетки до того, как они начнут размножаться и станут раковыми.
Тем не менее, как выяснили исследователи, в клетках печени, известных как гепатоциты, ситуация обстоит иначе. В гепатоцитах часть поврежденных клеток выживает в ходе этого процесса.
Эти клетки, согласно ученым, напоминают «бомбы замедленного действия, которые могут снова начать пролиферировать и в конечном итоге стать раковыми».
Комплексный геномный анализ ДНК опухолей показывает, что они происходят из клеток печени, поврежденных MASH, подчеркивая прямую связь между повреждением ДНК, вызванным диетой, и развитием рака.
Полученные результаты указывают на то, что создание новых лекарств, способных предотвратить или обратить вспять повреждение ДНК, может стать многообещающим терапевтическим подходом к профилактике рака печени, особенно у пациентов с MASH.
Одна из гипотез предполагает, что рацион с высоким содержанием жиров может вызвать дисбаланс исходных материалов, из которых клетки строят и восстанавливают ДНК, и что для исправления этих дисбалансов могут быть использованы лекарства или пищевые добавки.
Еще одна идея заключается в разработке новых антиоксидантов, которые будут значительно эффективнее и специфичнее нынешних, и использование этих веществ может помочь блокировать или обратить вспять клеточный стресс, вызывающий повреждение ДНК.
Данное исследование помогает раскрыть основные принципы, лежащие в основе развития рака.
Полученные результаты также позволяют напрямую оценить негативное влияние неправильного питания на клеточный метаболизм, что может быть использовано для продвижения здорового образа жизни, способствующего предотвращению жировой болезни печени.
«Плохое питание и потребление фаст-фуда в долгосрочной перспективе могут быть столь же опасны, как курение сигарет», — утверждают исследователи. «Люди должны осознавать, что неправильное питание влияет не только на внешний вид. Оно может значительно изменить функционирование клеток организма, включая ДНК».