Ученые Вроцлавского медицинского университета сравнили противораковые свойства пяти природных соединений: куркумина, берберина, биоханина А, кукурбитацина Е и CAPE (компонента прополиса) на клетках фибросаркомы и здоровых мышечных клетках. Цель была не просто найти то, что убивает рак, а то, что делает это избирательно, не причиняя вреда здоровым клеткам. В центре исследования оказался сигнальный путь NF-κB.
«NF-κB действует как центральный контрольный переключатель, который интегрирует сигналы клеточного стресса и определяет, активирует ли клетка воспалительные пути, борется за выживание или изменяет свой метаболизм», — говорит профессор Юлита Кульбацка, автор исследования.
В раковых клетках чрезмерная активация этого пути помогает им выживать. При этом NF-κB необходим и для нормальной работы здоровых клеток, поэтому при лечении важно не отключить его полностью, а точечно изменить его активность именно в раковых клетках.
В эксперименте все пять соединений нарушали работу митохондрий, снижая производство энергии в клетках. Но раковые клетки страдали сильнее —уровень АТФ в клетках фибросаркомы снизился на 83—92%, тогда как в здоровых мышечных клетках — на 23—73%. Раковые клетки оказались более уязвимы к нарушениям энергетического обмена. Соединения также влияли на митофагию — процесс удаления поврежденных митохондрий.
Все пять соединений вызывали признаки клеточного старения в клетках фибросаркомы — клетки оставались живыми, но теряли способность делиться. Наиболее выраженный эффект показал куркумин. После его использования доля стареющих раковых клеток выросла с 16,5% до более чем 75%. У остальных соединений показатель не превышал 66%. Здоровые мышечные клетки реагировали слабее.
Для оценки токсичности соединений исследователи использовали личинок восковой моли. Берберин и куркумин переносились лучше всего. CAPE и кукурбитацин Е вызывали более высокую смертность, биоханин А оказался самым токсичным из пяти.
«Наши результаты показывают, что эти природные соединения могут избирательно создавать большую метаболическую нагрузку на раковые клетки, чем на здоровые клетки, нарушая митохондриальную функцию и энергетический метаболизм. Среди протестированных соединений куркумин продемонстрировал наиболее сбалансированный профиль», — отметила профессор Кульбацка.
Исследование было проведено на клетках, выращенных в лаборатории, и простой модели беспозвоночных, и его результаты не означают, что куркумин или другие соединения уже готовы к применению при лечении сарком у людей. Следующим шагом является оценка этих соединений в более продвинутых моделях in vivo и лучшее понимание их механизмов действия, оптимального дозирования и методов доставки.
Ранее ученые выяснили, что куркумин снижает сосудистые повреждения при диабете первого типа.