„Eredményeink szerint az antioxidánsok egy olyan mechanizmust serkentenek, amelynek hatására új erek képződnek a daganatban, ami meglepő, hiszen korábban azt gondoltuk, hogy az antioxidánsok védenek a daganatokkal szemben – nyilatkozta Martin Bergö, a stockholmi Karolinska Intézet Biológiai Tudományok és Táplálkozástan Tanszékének tanára, az Intézet alelnöke és a Journal of Clinical Investigation szakfolyóiratban publikált kutatás vezetője.
Az újonnan képződött erek táplálják a daganatot, így segítik annak növekedését és terjedését."
Az antioxidánsok semlegesítik az oxigéntartalmú szabadgyököket, amelyek károsíthatják a szervezetet. Az antioxidánsok ezért a táplálékkiegészítők kedvenc összetevői közé tartoznak. Túladagolásuk azonban szintén problémákat okozhat.
„Semmi okunk tartani a normális ételekben található antioxidánsoktól, de a legtöbb embernek nincs többletbevitelre szüksége belőlük – hangsúlyozta Bergö. – Sőt, valójában ártalmasak lehetnek a daganatos betegeknek, illetve azoknak, akiknél fokozott a rák kialakulásának kockázata."
Bergö professzor és kutatócsoportja korábbi munkájuk során kimutatták, hogy az antioxidánsok, például a C- és az E-vitamin a BACH1 nevű fehérje stabilizálásán keresztül felgyorsíthatják a tüdődaganatok növekedését és terjedését. A BACH1 akkor aktiválódik, amikor csökken egy sejtben az oxigén-szabadgyökök mennyisége, ami történhet például úgy, hogy valaki extra mennyiségű antioxidánst visz be a táplálékkal, de úgy is, ha egy daganatban olyan spontán mutációk jelennek meg, amelyek a sejt saját antioxidáns képességét serkentik. A kutatók most bizonyították, hogy a BACH1 aktiválódása beindítja az új erek képződését, tudományos szóval az angiogenezist.
Az régóta ismeretes, hogy a hipoxia, vagyis az alacsony oxigénszint serkenti a daganatokban az érképződést, ám a most felismert új mechanizmussal normális oxigénszint mellett is megindul a daganatokban az angiogenezis. A tanulmány leírja továbbá, hogy a BACH1 szabályozása a hipoxia érzékeléséért felelős HIF-1α-éhoz hasonlóan történik. A HIF-1α szabályozómechanizmusának feltárásáért, amely lehetővé teszi a sejteknek a változó oxigénszinthez való alkalmazkodást, 2019-ben orvosi-élettani Nobel-díjat ítéltek. A mostani kutatás szerint a HIF-1α és a BACH1 együttműködnek a daganatokban.
„Az angiogenezisgátló szerek hatását számos klinikai vizsgálatban értékelték, de az eredmények elmaradtak a várakozástól" – mondta el Ting Wang, aki Bergö csoportjában doktorandusz a Karolinskán. – "Tanulmányunk a daganatok érképzésének hatékonyabb gátlása felé nyitja meg az utat. Azok a betegek például, akiknek a daganatában nagy mennyiségű BACH1 fejeződik ki, jobban reagálhatnak az angiogenezisgátló kezelésekre, mint azok, akiknél a BACH1 tumorbeli szintje alacsony."
A kutatók a sejtbiológiai módszerek széles skáláját alkalmazták, és munkájukban leginkább a tüdőrákokra fókuszáltak emberi páciensekből származó parányi háromdimenziós daganatsejt-tenyészetek, ún. tumor-organoidok tanulmányozásán keresztül. Foglalkoztak ugyanakkor egérmodellekkel, valamint emberi emlő- és veserákokkal is.
Azok a daganatok, amelyekben a BACH1 aktiválódott akár a táplálékkal bevitt antioxidánsok, akár a BACH1 gén túltermeltetésének hatására, több új eret képeztek, és kiemelkedően érzékenynek bizonyultak az érképzésgátlókkal szemben.
„A következő lépésben azt kell részletesen megvizsgálnunk, miként szabályozza az oxigén és a szabadgyökök szintje a BACH1 fehérjét, és folytatjuk eredményeink gyógyászati jelentőségének értékelését" – mondta el Ting Wang. – "A tüdőrákhoz hasonló kísérleteket fogunk továbbá végrehajtani más tumortípusokon, például emlő-, vese- és bőrrákokon."
A kutatás a Karolinska Intézet munkatársai, Susanne Schlisio, Staffan Strömblad és Eckardt Treuter, valamint a kínai Csengcsou-i Egyetem 1. számú klinikájának munkatársai közötti szoros együttműködésben zajlott, és elsősorban a Svéd Rákellenes Társaság, a Svéd Kutatási Tanács, a Sjöberg Alapítvány, a Knut és Alice Wallenberg Alapítvány, illetve a Karolinska Intézet Innovatív Orvostudományi Központja támogatásával valósult meg.