Некоторые детали о той замечательной статье о том, как низкий уровень кислорода замедляет рост опухолей у мышей: Обычно раковые клетки растут быстрее, чем здоровые клетки. В 1920-х годах Отто Варбург обнаружил, что опухоли потребляют много глюкозы, поэтому врачи долгое время пытались «голодать» опухоли, лишая их этих питательных веществ, чтобы замедлить их рост. В то же время отсутствие кислорода, похоже, заставляет опухоли расти быстрее; по крайней мере, на местном уровне. Опухоли, растущие в микроокружении с низким уровнем кислорода, растут быстрее, одновременно увеличивая потребление глюкозы. Это удивительно, потому что эпидемиологические исследования показали, что *системная* гипоксия (например, жизнь в городе на высоких высотах) связана с более низкой смертностью от рака. Таким образом, очевидно, существует разрыв между гипоксией на местном и системном уровнях. Первый вариант плох, а второй может быть хорош. Что происходит? В этой статье из лаборатории Джайна исследователи вырастили клетки Panc02 (тип клеточной линии рака поджелудочной железы) у мышей. Мыши были разделены на группы; некоторые находились в условиях нормальной концентрации кислорода (21%), а другие — в гипоксических клетках (11% или 8% кислорода). Мыши в гипоксических камерах показали «значительное снижение роста опухолей». То же самое наблюдалось с клетками E0771, типом клеточной линии рака молочной железы у мышей. Однако другие типы раковых клеток, такие как SH4 (меланома) и Caki1 (рак почек), странным образом имели более высокий рост в гипоксических условиях. В раковых клетках, где гипоксия замедляла рост, это происходило не из-за ожидаемых механизмов. Предыдущие исследования показали, что системная гипоксия снижает уровень сахара в крови, что может лишать опухоли пищи. Тем не менее, исследователи обнаружили, что «большинство раковых клеток компенсируют это, увеличивая поглощение глюкозы». И когда группа Джайна дала гипоксическим мышам воду с сахаром, уровень глюкозы в их крови повысился, но опухоли не начали расти быстрее. Другими словами, системная гипоксия замедляет рост опухолей *несмотря на* уровень сахара в крови. Механизм, вместо этого, заключается в синтезе пуриновых нуклеотидов. «Почти все измеренные динуклеотиды и триплеты были истощены в гипоксических опухолях», пишут авторы, включая аденин, аденозин и АМФ. Раковые клетки прекращают синтезировать пурины, что означает, что они не могут копировать и реплицировать свои геномы. Механизм, похоже, опосредован через Myc, транскрипционный фактор, который регулирует многие гены синтеза пуринов. Однако наиболее интригующая часть этой работы, вероятно, заключается в том, что все это можно «смоделировать» с помощью небольшомолекулярного соединения. В прошлом году группа Джайна сообщила о HypoxyStat, молекуле, которая имитирует эффекты дыхания воздухом с низким содержанием кислорода, увеличивая аффинность гемоглобина к кислороду. Это в основном делает менее вероятным, что атомы кислорода будут перемещаться в ткани, тем самым имитируя гипоксию, даже когда мыши (или, предположительно, люди) дышат нормальным воздухом. Когда клетки рака Panc02 были выращены у мышей, получавших HypoxyStat, у мышей наблюдался более медленный "рост опухоли по сравнению с контролем на транспортном средстве и в сопоставимой степени с ингалируемой гипоксией." См. график ниже. Очевидно, необходимо провести больше исследований, чтобы выяснить, почему некоторые раковые клетки реагируют на системную гипоксию, а другие — нет, но это одна из тех статей, которые открывают огромное поле для работы; еще так много базовой науки предстоит сделать. Я рекомендую прочитать это.