Розкриття зв’язку між раком і циркадним ритмом

Всі організми мають добовий ритм. У рослин, наприклад, добовий ритм допомагає відчувати світло, температуру, тривалість дня та зміну пори року для точного налаштування таких процесів, як фотосинтез, ріст, механізми цвітіння, тощо. У людей добовий ритм означає фізіологічну реакцію організму до зміни світла і темряви протягом 24 годин. Цикл сну людини є найбільш наочним прикладом циркадного ритму. Однак циркадний ритм впливає набагато більше, ніж сон. Він може регулювати функції організму на клітинному рівні і навіть визначати, які гени вимикаються чи вмикаються.

Хронічне порушення циркадного ритму раніше корелювало з підвищеним ризиком раку. Однак основний зв’язок між ними залишається погано вивченим. Недавнє дослідження, опубліковане в Science Advances, розкрило механізм, за допомогою якого порушення циркадного ритму може впливати на сприйнятливість до раку. Дослідження було розпочато, щоб зрозуміти, чому порушення сну призводить до підвищення рівня раку. Вчені використали мишачу модель раку легенів, в якій навмисно експресувався людський ген (KRAS), зазвичай мутований при раку легенів людини. Дві групи KRAS-залежних мишей з раком легенів піддавалися нормальному або аномальному циклу світла. Аномальний світловий цикл був умовою експерименту, яка спричинила порушення циркадного ритму. Піддослідні миші продемонстрували значне збільшення росту пухлини порівняно з контрольною групою, підтверджуючи, що шляхи циркадного циклу можуть безпосередньо впливати на ріст раку.

Вчені розглянули цей зв’язок трохи глибше. Вони хотіли зрозуміти, що саме викликало циркадне порушення, яке спричинило збільшення росту пухлини. Використовуючи секвенування РНК для вивчення експресії генів, вони ідентифікували конкретне сімейство генів (так зване HSF 1), які експресувалися у відповідь на порушення у мишей. HSF 1 (фактор теплового шоку 1) зазвичай виражається у відповідь на стрес. У цьому випадку ракові клітини могли б краще розвиватися з невпорядкованим шляхом HSF 1. Таким чином, порушення циркадного ритму підвищувало ризик раку через дисрегуляцію шляху HSF 1. Цей специфічний молекулярний зв’язок між раком і циркадним ритмом може бути досить потужним. У майбутньому, його можна використовувати не тільки для розробки методів лікування онкологічних хворих, але й для профілактики для осіб із групи ризику. Katja Lamia, доцент Scripps Research Institute та старший автор цього дослідження, каже: «Завжди існувало багато доказів того, що у осіб із порушеним графіком сну, спостерігався вищий рівень захворюваності на рак, і наша місія цього дослідження була така: саме зрозуміти чому так відбувається».

Джерела: Science Daily, Science Advances, Hopkins Medicine.