Дрозофила как модель для разработки персонализированной терапии

Первичные опухоли костей удаляют хирургически, однако может возникнуть местный рецидив, приводящий к ампутации. Также возможно отторжение имплантатов из-за инфекции. Международная группа исследователей предложила использовать усовершенствованный синтетический трансплантационный материал. В матрицу «Биостекло 45S5», состоящую из SiO₂, CaO, Na₂O и P₂O₅, они включили оксид галлия. В результате получили многофункциональный материал, который одновременно уничтожает раковые клетки, предотвращает бактериальные инфекции и восстанавливает недостающую костную ткань.

По словам авторов, биоматериал действует как система для локальной доставки лекарств. Он доставляет ионы кальция, фосфата и кремния, необходимые для восстановления здоровой ткани.

Секвенирование РНК подтвердило, что клетки рака поглощают в 4–8 раз больше галлия, чем здоровые клетки, так как у них в избытке экспрессируются рецепторы трансферрина для обеспечения быстрого роста. Попав внутрь клетки, галлий имитирует железо, но не может участвовать в важных окислительно-восстановительных реакциях. Это вызывает окислительный стресс и клеточный кризис, который запускает в раковых клетках апоптоз и ферроптоз. Здоровые клетки защищаются с помощью естественных антиоксидантных механизмов. Дополнительно достаточно высокое содержание галлия подавляет рост патогенов, таких как Pseudomonas aeruginosa. Со временем стекло разрушается, освобождая место для новой костной ткани.

Журнал Nature Medicine отозвал статью, в которой утверждалось, что у пациентов с раком легких, получавших иммунотерапию утром, а не после 15:00, вероятность роста опухолей была вдвое ниже, а продолжительность жизни увеличилась почти на год. Это исследование широко обсуждалось в прессе и социальных сетях после его публикации в феврале. Если бы его результаты подтвердились, это изменило бы формат лечения пациентов с раком. Но публикация сразу вызвала сомнения у ряда специалистов.

На PubPeer и в социальных сетях исследователи заявили, что результаты, возможно, слишком хороши, чтобы быть правдой. Были и другие тревожные сигналы. Например, ни один из пациентов не выбыл из исследования из-за побочных эффектов, что необычно при лечении рака. Дизайн исследования и показатели результатов, которые должны быть утверждены до начала исследования, изменились в ходе работы. Кроме того, в клиническом исследовании применялись антитела, уровень которых в крови медленно снижается в течение нескольких недель, поэтому не существовало «многих убедительных биологически обоснованных гипотез» относительно того, почему введение препарата утром могло бы иметь значение, — заявил онколог Суманта Пал.

В результате редакторы журнала Nature сначала добавили к статье предупреждение, а после изучения дополнительных данных, предоставленных авторами, отозвали ее. Последний автор статьи, Юнчан Чжан из Онкологической больницы провинции Хунань, написал в электронном письме журналу Science, что внутренняя проверка подтвердила наличие ряда проблем в исследовании. «Мы признаем эти недостатки и искренне приносим извинения за любые неудобства, причиненные журналу и его читателям», — написал он.

Более ранние исследования указывали на пользу от проведения иммунотерапии по утрам. Метаанализ, опубликованный в журнале JAMA в мае, показал, что такой подход связан с лучшими результатами лечения ряда солидных опухолей. Однако он основывался в основном на ретроспективных исследованиях. Дополнительные проспективные исследования последних нескольких месяцев поставили под сомнение предполагаемую пользу утреннего лечения рака. Авторы работы, представленной в марте на Европейском конгрессе по раку легких пришли к выводу, что время суток, когда проводится иммунотерапия, не влияет на выживаемость. Авторы другой работы, представленной весной на ежегодном собрании Американского общества клинической онкологии, не выявили связи между утренним лечением и улучшением выживаемости у пациентов с раком молочной железы. Необходимо провести дополнительные исследования этого явления, написали они в электронном письме журналу Science.

Остается неясным, влияют ли особенности профиля половых гормонов на риск развития рака у мужчин. Авторы обзора в The Lancet Healthy Longevity приходят к выводу, что да. Они проанализировали данные 11 проспективных когортных исследований, чтобы сопоставить уровни половых гормонов с риском смерти от различных типов рака.

В обзор вошли проспективные когортные исследования, каждое из которых включало минимум тысячу мужчин, за которыми наблюдали пять лет и более. Десять работ содержали индивидуальные данные пациентов (24 510 мужчин; 2847 случаев смерти от рака) и одна — агрегированные (1535 мужчин; 184 случая смерти от рака). Авторы провели метаанализ с учетом исходного возраста, наличия онкозаболеваний в анамнезе, индекса массы тела (ИМТ), семейного положения, потребления алкоголя, статуса курения, физической активности, наличие гипертонии и диабета.

Более низкие концентрации общего тестостерона или дигидротестостерона были связаны с более высоким риском смерти от рака; он увеличивался при концентрации тестостерона менее 8,6 нмоль/л. Риск развития рака в целом был повышен при низких концентрациях тестостерона. Концентрации глобулина, связывающего половые гормоны, и лютеинизирующего гормона были нелинейно связаны с риском смерти от рака (средние концентрации коррелировали с пониженным риском). Их низкие уровни были связаны с повышенным риском рака простаты, причем тестостерон не был ассоциирован с этим типом опухолей. 

Таким образом, половые гормоны могут служить биомаркерами риска развития рака и смерти от него, и авторы призывают к дальнейшему изучению обнаруженных связей. 

Ученые из Франции и Перу показали, что пестициды, не считающиеся канцерогенными, все равно могут повышать риск развития рака в реальных условиях. Обычно оценивается вред от отдельных химических соединений в контролируемых условиях. Но в жизни пестициды встречаются в виде сложных смесей, что затрудняет оценку их воздействия на здоровье.

Авторы смоделировали распространение пестицидов в Перу за шестилетний период, с 2014 по 2019 год, что позволило создать карту и определить области с самым высоким уровнем воздействия. Также отслеживали состояние здоровья более чем 150 тысяч больных раком, зарегистрированных в период с 2007 по 2020 год. В анализ был включен 31 широко используемый пестицид, ни один из них не классифицирован Всемирной организацией здравоохранения как известный канцероген для человека.

Сельские фермерские общины подвергались более сильному воздействию, в среднем в них регистрировали повышенные концентрации 12 различных пестицидов одновременно. В таких регионах наблюдался более высокий уровень заболеваемости некоторыми видами рака. Вероятность развития рака была в среднем на 150% выше, чем в общей популяции.

Молекулярные исследования показывают, что пестициды могут нарушать процессы, поддерживающие нормальную функцию и идентичность клеток. Нарушения возникают рано и накапливаются с течением времени без явных симптомов. Это может сделать ткани более восприимчивыми к другим вредным воздействиям, включая инфекции, воспаление и стрессы окружающей среды.

Известно, что недостаток сна ослабляет иммунную систему. Теперь исследователи из США показали, что этот эффект может быть опосредован изменениями в микробиоте. Эти изменения способствуют прогрессированию рака, нарушают циркадные ритмы и снижают эффективность химиотерапии. Результаты представлены на ежегодном собрании Американской ассоциации исследований рака в Сан-Диего.

Последствия длительного недостатка сна авторы проследили на мышиных моделях. Они собрали образцы кала у мышей, которым не давали спать, и трансплантировали их здоровым мышам, чья микробиота была уничтожена. Исследователи измерили рост опухоли и реакцию на 5-фторурацил, наиболее распространенный химиотерапевтический препарат. Они обнаружили, что у мышей, получивших микробиоту недосыпающих, наблюдалось более значительное прогрессирование рака. Химиотерапевтический препарат был менее эффективным, а количество иммунных клеток в микроокружении опухоли было снижено. Также была нарушена регуляция генов циркадных ритмов.

Хорошая новость состоит в том, что микробиоту можно изменить, поменяв образ жизни. В долгосрочной перспективе, возможно, появятся новые способы сбалансировать микробиоту, например, таргетное лекарство.