Когда речь заходит о выживании, у раковых клеток всегда есть запасные планы. Это особенно заметно в том, как они добывают себе питание для роста и распространения по организму. Мы привыкли думать, что раку нужен в первую очередь сахар, глюкоза. Но, как выясняется, некоторые опухолевые клетки научились использовать и другой источник энергии — кетоны. Эти вещества появляются, когда мы сидим на низкоуглеводной диете или голодаем, и организм начинает расщеплять собственные жиры.

Ученые из Научного института Ван Анделя пошли дальше и обнаружили, что способ переработки этих питательных веществ напрямую меняет поведение клетки. Оказалось, у раковых клеток есть нестандартный, альтернативный путь превращения одного из кетонов под названием бета-гидроксибутират (или сокращенно β-ОНВ) в жизненно важное соединение — ацетил-КоА.

Это как строительный кирпичик, без которого клетка не может создавать жирные кислоты и холестерин, необходимые для ее деления. По сути, рак нашел еще одну лазейку, чтобы получать стройматериалы для своего роста.

Эти данные, опубликованные в авторитетном журнале Nature Metabolism, заставляют по-новому взглянуть на связь между тем, что мы едим, и развитием онкологии.

Раковые клетки существуют за счет сложной обменной сети. Чтобы найти способ разрушить их многослойную защиту, нужно понимать все возможные источники их питания, — объясняет Эван Лиен, доктор философии, доцент кафедры метаболизма и нутритивной программы в институте и главный автор исследования.

Самое интересное: исследователи выяснили, что клетки запускают этот запасной путь с β-ОНВ, даже когда глюкозы вокруг полно. Получается, глюкоза — не всегда главное блюдо в меню рака, при определенных обстоятельствах он может выбирать и другую еду.

Эти открытия дополняют картину того, как клетки вообще умудряются выживать за счет самого разного «рациона». Например, ранее те же ученые показали, что кетонами могут питаться не только раковые клетки, но и иммунные. В 2023 году коллега Лиена, Рассел Джонс, выяснил, что Т-клетки (это такие бойцы иммунитета) тоже предпочитают кетоны глюкозе. А позже его команда обнаружила, что у Т-клеток, которые сражаются с опухолью, тоже есть резервные пути для производства ацетил-КоА. Кстати, Джонс выступил соавтором и нынешнего исследования.

Многие знают о кетонах благодаря знаменитой кетодиете. Но важно понимать: хотя работа Лиена проливает свет на то, как клетка управляется с конкретным кетоном, она не изучала эффекты самой диеты. Ученые не проверяли, что будет, если сесть на кето-рацион.

В вопросах диеты, иммунитета и рака нет простых ответов. Поэтому так важно понять, как все элементы этой головоломки сочетаются друг с другом, — говорит Лиен. — Ацетил-КоА необходим для работы любой клетки, и наше исследование показывает, что рак умеет добывать его из разной еды и разными способами. Эти открытия дают нам более полную картину, но тайн меньше не становится.

Какая от всего этого практическая польза? Во-первых, это меняет подход к диетотерапии. Если раньше считалось, что низкоуглеводная диета автоматически «заморит рак голодом», то теперь ясно: не все так просто. Опухоль просто переключится на жиры. Но знание этого механизма — уже огромный плюс. Ученые могут попытаться создать лекарство, которое будет блокировать именно этот запасной путь (переработку кетонов). Тогда, если „перекрыть кран“ и с глюкозой, и с кетонами, у рака действительно не останется выбора.

Во-вторых, это объясняет, почему иммунотерапия работает не у всех. Раз Т-клетки тоже любят кетоны, значит, диета пациента может влиять на то, насколько активно его иммунитет будет бороться с опухолью. Возможно, в будущем врачи будут подбирать питание индивидуально, чтобы «накормить» иммунные клетки и одновременно „перекрыть кислород“ раковым.

При всей значимости работы важно отметить, что исследование проведено на клеточных культурах в лаборатории. Это так называемая работа in vitro (в пробирке). Ученые показали, что клетки способны это делать, но не доказали, что в сложном организме (in vivo) этот механизм работает точно так же. Внутри живого человека на рак влияют гормоны, другие клетки, микрофлора и работа печени, которая сама активно перерабатывает кетоны. Поэтому результаты хоть и многообещающие, но экстраполировать их напрямую на советы по лечению пациентов пока рано. Это фундамент для будущих исследований, а не готовая инструкция.

Ранее ученые узнали про липидный вампиризм раковых клеток.