Уровень в крови некоторых аминокислот указывает на начало злокачественных процессов в организме за несколько лет до того, как опухоль проявит себя.

Рак поджелудочной железы считается одним из самых опасных. Лишь 1 из 25 больных живёт с ним хотя бы пять лет, а всё потому, что он особенно активно формирует вторичные опухоли в других органах, что происходит ещё до того, как первичное новообразование в поджелудочной железе становится видимым. Поэтому ранняя диагностика для этого вида рака особенно актуальна – и особенно трудна.

Клетки рака поджелудочной железы. (Фото Dr. Stanley Flegler / Corbis).

Исследователи из Массачусетского технологического института, Гарварда и Онкологического института Даны–Фарбера (США) предложили способ определения рака поджелудочной железы аж за несколько лет до того, как болезнь проявит себя. Мэтью Хайдан (Matthew Heiden), Брайан Вольпин (Brian Wolpin) и их коллеги проанализировали полторы тысячи образцов крови на предмет содержания в них более чем сотни молекул-метаболитов – то есть тех, которые являются продуктами превращений других биомолекул. Например, метаболитами белковых молекул могут быть одиночные аминокислоты, отщепляющиеся от длинной полипептидной цепи белка.

Оказалось, что некоторые из аминокислот могут служить хорошим долгосрочным «предсказателем» рака: у людей с повышенным содержанием лейцина, изолейцина и валина в крови в последующие годы диагностировали опухоль поджелудочной железы. Причём «предсказание» сбывалось в разное время: спустя год, или пять лет, или даже десять лет после взятия крови на анализ. При этом никаких признаков опухоли, которые можно было бы увидеть обычными методами, у участников исследования не было.

Почему рак оставляет такую характерную метаболическую «подпись»? Авторы работы полагают, что опухоль, пусть ещё в зачаточном состоянии, провоцирует какие-то метаболические изменения в организме, в том числе и распад некоторых белков, из-за чего в крови появляются вышеупомянутые три аминокислоты (которые имеют общий структурный признак – разветвлённую углеродную цепь, или радикал). Вероятно, рак разрушает белки, особенно богатые этими аминокислотами. С другой стороны, опухоль может блокировать превращения валина, лейцина и изолейцина, из-за чего они накапливаются в крови. Как именно на молекулярном уровне связаны рак поджелудочной и разветвлённые аминокислоты, исследователям ещё предстоит выяснить.

Предупреждение о болезни, которое появляется настолько заранее (за 10 лет!), позволило бы убить рак в зародыше, но можно ли ему и впрямь верить? Всё-таки 10-летний интервал между первыми метаболическими изменениями и проявлением опухоли выглядит слишком удивительно. Связь между ними проверили на мышах, предрасположенных к опухоли поджелудочной железы – и оказалось, что у таких животных появляются те же самые метаболические изменения. То есть корреляцию между уровнем разветвлённых аминокислот в крови и развитием рака можно изучать на животных моделях. И в первую очередь тут нужно будет ответить на два вопроса. Первый – нельзя ли таким же образом диагностировать другие вида опухолей? Может, и у них есть какие-то ранние метаболические признаки, появляющиеся до того, как опухоль станет заметной. И второй – действительно ли эти аминокислоты могут быть надёжными диагностическими молекулами? Ведь может быть так, что их уровень возрастает ещё и по каким-то другим причинам, не обязательно связанным с деятельностью злокачественных клеток.

Впрочем, даже если это и окажется надёжным способом самой ранней диагностики рака, отказываться от прочих видов диагностики никто не будет. Найти аминокислоты в крови, может, и проще, чем проанализировать мутации в ДНК, однако без генетического анализа не получится определить индивидуальный характер опухоли. Для эффективного лечения информацию о болезни нужно собирать отовсюду, не пренебрегая никакими источниками информации.

Подробно результаты исследований описаны в статье в Nature Medicine.