Витамин C имеет неоднозначную историю лечения рака, но исследователи из Университета Айовы считают, что это связано с тем, что его часто использовали таким образом, чтобы гарантировать неудачу.
Большинство методов лечения витамином С включают пероральный прием этого вещества. Однако ученые UI показали, что введение витамина С внутривенно – в обход нормального кишечного метаболизма и путей выведения – создает уровни в крови, которые в 100-500 раз превышают уровни, наблюдаемые при пероральном приеме. Именно эта сверхвысокая концентрация в крови имеет решающее значение для способности витамина С атаковать раковые клетки.
Более ранняя работа эксперта по окислительно-восстановительной биологии UI Гарри Бюттнера показала, что на этих чрезвычайно высоких уровнях (в миллимолярном диапазоне) витамин C избирательно убивает раковые клетки, но не нормальные клетки в пробирке и у мышей. Врачи больниц и клиник UI сейчас тестируют подход в клинических испытаниях рака поджелудочной железы и рака легких, который сочетает внутривенное введение высоких доз витамина C со стандартной химиотерапией или лучевой терапией. Более ранние испытания фазы 1 показали, что это лечение безопасно и хорошо переносится, и намекнули, что терапия улучшает исходы для пациентов. Текущие более крупные исследования направлены на определение того, улучшает ли лечение выживаемость.
В новом исследовании, опубликованном недавно в декабрьском выпуске журнала Redox Biology, Бюттнер и его коллеги сосредоточили внимание на биологических деталях того, как высокие дозы витамина С (также известного как аскорбат) убивают раковые клетки.
Исследование показывает, что витамин С легко расщепляется, образуя перекись водорода, так называемые активные формы кислорода, которые могут повредить ткани и ДНК. Исследование также показывает, что опухолевые клетки гораздо менее способны удалять повреждающую перекись водорода, чем нормальные клетки.
"В этой статье мы демонстрируем, что раковые клетки гораздо менее эффективно удаляют перекись водорода, чем нормальные клетки. Таким образом, раковые клетки гораздо более склонны к повреждению и гибели из-за большого количества перекиси водорода," говорит Бюттнер, профессор радиационной онкологии и член Комплексного онкологического центра Холдена в Университете Айовы. "Это объясняет, как очень и очень высокие уровни витамина С, используемые в наших клинических испытаниях, не влияют на нормальную ткань, но могут повредить опухолевую ткань."
У нормальных клеток есть несколько способов удалить перекись водорода, удерживая ее на очень низком уровне, чтобы она не причиняла вреда. Новое исследование показывает, что фермент под названием каталаза является основным путем удаления перекиси водорода, образующейся при разложении витамина С. Исследователи обнаружили, что клетки с более низким уровнем активности каталазы были более восприимчивы к повреждению и смерти, когда они подвергались воздействию большого количества витамина С.
Бюттнер говорит, что эта фундаментальная информация может помочь определить, какие виды рака и какие методы лечения можно улучшить, включив в лечение высокие дозы аскорбата.
"Наши результаты показывают, что рак с низким уровнем каталазы, вероятно, будет наиболее восприимчивым к терапии высокими дозами витамина С, тогда как рак с относительно высоким уровнем каталазы может быть наименее восприимчивым," он объясняет.
Будущая цель исследования – разработать методы измерения уровня каталазы в опухолях.