Рівень у крові деяких амінокислот вказує на початок злоякісних процесів в організмі за кілька років до того, як пухлина проявить себе.
Рак підшлункової залози вважається одним з найнебезпечніших. Лише 1 з 25 хворих живе з ним хоча б п'ять років, а все тому, що він особливо активно формує вторинні пухлини в інших органах, що відбувається ще до того, як первинне новоутворення в підшлунковій залозі стає видимим. Тому рання діагностика для цього виду раку особливо актуальна - і особливо важка.
Дослідники з Массачусетського технологічного інституту, Гарварду і Онкологічного інституту Дани-Фарбера (США) запропонували спосіб визначення раку підшлункової залози аж за кілька років до того, як хвороба проявить себе. Метью Хайдан (Matthew Heiden), Брайан Вольпін (Brian Wolpin) і їхні колеги проаналізували півтори тисячі зразків крові на предмет вмісту в них більш ніж сотні молекул-метаболітів - тобто тих, які є продуктами перетворень інших біомолекул. Наприклад, метаболітами білкових молекул можуть бути одиночні амінокислоти, які відщеплюються від довгого поліпептидного ланцюга білка.
Виявилося, що деякі з амінокислот можуть служити хорошим довгостроковим «провісником» раку: у людей з підвищеним вмістом лейцину, ізолейцину і валіну в крові в наступні роки діагностували пухлину підшлункової залози. Причому «передбачення» збувалося в різний час: через рік, або п'ять років, або навіть десять років після взяття крові на аналіз. При цьому жодних ознак пухлини, які можна було б побачити звичайними методами, в учасників дослідження не було.
Чому рак залишає такий характерний метаболічний «підпис»? Автори роботи вважають, що пухлина, нехай ще в зародковому стані, провокує якісь метаболічні зміни в організмі, в тому числі і розпад деяких білків, через що в крові з'являються вищезгадані три амінокислоти (які мають загальну структурну ознаку - розгалужений вуглецевий ланцюг, або радикал). Можливо, рак руйнує білки, особливо багаті на ці амінокислоти. З іншого боку, пухлина може блокувати перетворення валіну, лейцину та ізолейцину, через що вони накопичуються в крові. Як саме на молекулярному рівні пов'язані рак підшлункової і розгалужені амінокислоти, дослідникам ще належить з'ясувати.
Попередження про хворобу, яке з'являється настільки заздалегідь (за 10 років!), дозволило б убити рак у зародку, але чи можна йому і справді вірити? Все-таки 10-річний інтервал між першими метаболічними змінами і проявом пухлини виглядає занадто дивно. Зв'язок між ними перевірили на мишах, схильних до пухлини підшлункової залози - і виявилося, що у таких тварин з'являються ті ж самі метаболічні зміни. Тобто кореляцію між рівнем розгалужених амінокислот у крові і розвитком раку можна вивчати на тварин моделях. І в першу чергу тут потрібно буде відповісти на два питання. Перший - чи не можна таким же чином діагностувати інші види пухлин? Може, і у них є якісь ранні метаболічні ознаки, що з'являються до того, як пухлина стане помітною. І другий - чи дійсно ці амінокислоти можуть бути надійними діагностичними молекулами? Адже може бути так, що їх рівень зростає ще й з якихось інших причин, не обов'язково пов'язаних з діяльністю злоякісних клітин.
Втім, навіть якщо це і виявиться надійним способом самої ранньої діагностики раку, відмовлятися від інших видів діагностики ніхто не буде. Знайти амінокислоти в крові, може, і простіше, ніж проаналізувати мутації в ДНК, проте без генетичного аналізу не вийде визначити індивідуальний характер пухлини. Для ефективного лікування інформацію про хворобу потрібно збирати звідусіль, не нехтуючи жодними джерелами інформації.
Детально результати досліджень описані в статті в Nature Medicine.