После постановки диагноза «рак молочной железы» важно пересмотреть свой рацион питания для улучшения прогноза. В журнале APL Bioengineering многопрофильная группа исследователей из Принстонского университета провела исследование, чтобы ответить на этот вопрос.
«В качестве отправной точки мы использовали метод, предполагающий создание идентичных искусственных опухолей и их культивирование в среде, воспроизводящей состав крови пациентов, придерживающихся различных диет, — говорит автор исследования Селеста М. Нельсон. — Мы рассчитывали обнаружить такие условия питания, которые могли бы замедлить рост опухоли. Однако в результате мы выяснили, что один из вариантов — диета с высоким содержанием жиров — напротив, ускорил его».
Для имитации обстановки, окружающей опухоли, ученые разработали модель опухоли, использующую человекоподобную плазматическую среду. Это позволило выявить конкретные питательные вещества и оценить их влияние, а также детально изучить метаболическую перестройку, затрагивающую раковые клетки.
Работа была сосредоточена на изучении трижды негативного рака молочной железы — формы заболевания, которая характеризуется особой устойчивостью к традиционным методам терапии. Специалисты провели детальный анализ структуры, развития и распространения раковых клеток, а также выявили, как эти параметры изменяются в зависимости от четырех различных типов питания, которые могут встречаться в человеческом организме: при высоком уровне инсулина, глюкозы, кетонов и жиров.
Анализ показал, что питание с высоким содержанием жиров способствует ускорению роста и распространению опухоли. Также было установлено, что оно вызывает увеличение концентрации фермента MMP1, который разрушает внеклеточный матрикс и ассоциируется с неблагоприятным прогнозом. На основе полученных данных ученые смогут адаптировать этот подход для изучения других подтипов рака молочной железы и в других клинических ситуациях.
Более ранние работы, изучавшие влияние питания на рост опухолей, не принимали во внимание многогранность взаимосвязанных систем в организме. Взаимодействие иммунной системы, метаболически активных тканей и микробиома, включающего триллионы микроорганизмов, оказывает воздействие на поведение раковых клеток.
Клетки организма также находятся в окружении жидкостью на водной основе, известной как интерстициальная жидкость, которая постоянно циркулирует вокруг них. Первоначальные исследования, направленные на изучение воздействия пищевых веществ на опухоли, не позволили установить стабильную доставку питательных веществ к клеткам.
«По словам Нельсона, клеточные культуры, как правило, создают в среде, содержащей сахара и другие биохимические компоненты в концентрациях, отличающихся от тех, что характерны для человеческого организма. Проведенное нами исследование демонстрирует, что опухолевые клетки проявляют иную реакцию при культивировании в среде, состав которой аналогичен плазме крови человека».
Ученые намерены применить полученные данные для более глубокого исследования связи между питанием и способами лечения злокачественных новообразований. «Мы планируем использовать ту же платформу, чтобы определить, как различные опухоли откликаются на химиотерапию при культивировании в среде, воспроизводящей разные диеты, — отмечает Нельсон. — Это даст возможность медикам рекомендовать пациентам определенные продукты в зависимости от назначенного лечения».
[Фото: Kohram et al. / American Institute of Physics]