Antioxidanter ökar blodflödet i cancertumörer

- Vi har funnit att antioxidanter aktiverar en mekanism som får cancertumörer att bilda nya blodkärl, vilket är förvånande eftersom man tidigare trott att antioxidanter har en skyddande effekt. Blodkärlen tillför näring som hjälper tumören att växa och sprida sig i kroppen, säger Martin Bergö, professor vid institutionen för biovetenskaper och näringslära samt prorektor vid Karolinska Institutet, som lett studien.

Antioxidanter motverkar fria syreradikaler som kan ha skadliga effekter i kroppen och är därför vanligt förekommande i olika kosttillskott. Men för höga doser kan vara skadliga.

- Man ska inte vara rädd för antioxidanter i vanlig kost men de flesta människor behöver inget extra tillskott av antioxidanter. Det kan rentav vara skadligt för cancerpatienter och personer med ökad cancerrisk, säger Martin Bergö.

Tidigare okänd mekanism

Martin Bergös forskargrupp har tidigare visat att antioxidanter som C- och E-vitamin påskyndar tillväxten och spridningen av lungcancer genom att stabilisera ett protein som heter BACH1. Proteinet aktiveras när nivån av fria syreradikaler sjunker, vilket exempelvis sker när extra antioxidanter tillförs via kosten eller när spontana mutationer i tumörcellerna aktiverar kroppsegna antioxidanter. Nu har forskarna kunnat visa att aktiveringen av BACH1 leder till ökad nybildning av blodkärl, så kallad angiogenes.

Tidigare forskning har visat att det krävs låga syrenivåer, hypoxi, för att cancertumörer ska kunna producera nya blodkärl. Den nya mekanismen som forskarna har identifierat visar att tumörer kan bilda nya blodkärl även vid normala syrenivåer. Studien visar också att BACH1 regleras på liknande sätt som proteinet HIF-1α - en mekanism som belönades med Nobelpriset i fysiologi eller medicin år 2019 och som innebär att celler kan anpassa sig till förändringar i syrenivåer. HIF-1α och BACH1 arbetar tillsammans i tumörerna, visar den nya forskningen.

Hoppas på effektivare läkemedel

- Det pågår en del försök med läkemedel som stryper blodkärlsnybildning, så kallade angiogenes-hämmare, men resultaten har inte varit så framgångsrika som man hoppats. Vår studie öppnar för effektivare sätt att förhindra angiogenes i tumörer; till exempel skulle patienter vars tumörer har höga nivåer av BACH1 kunna svara bättre på behandling med angiogenes-hämmare än patienter med låga BACH1-nivåer, säger Ting Wang, doktorand i Martin Bergös forskargrupp vid Karolinska Institutet.

Forskarna har använt flera olika cellbiologiska metoder och framför allt studerat lungcancertumörer med hjälp av organoider - små odlade mikrotumörer från patienter ­- men även möss och tumörprover av bröst- och njurcancer från människa. Tumörer där BACH1 var aktiverat, antingen genom tillskott av antioxidanter eller genom överproduktion av BACH1-proteinet, visade sig producera mer nya blodkärl och vara extra känsliga för angiogenes-hämmare.

- Nästa steg är att undersöka i detalj hur nivåerna av syre och fria radikaler kan reglera BACH1-proteinet, och vi kommer fortsätta studera den kliniska betydelsen av våra resultat. Vi kommer också gå vidare med liknande studier i andra cancerformer som bröst-, njur- och hudcancer, säger Ting Wang.

Studien genomfördes i nära samarbete med KI-forskarna Susanne Schlisio, Staffan Strömblad och Eckardt Treuter samt forskare vid First Affiliated Hospital of Zhengzhou University. Forskningen finansierades huvudsakligen av Cancerfonden, Vetenskapsrådet, Sjöbergstiftelsen, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Centrum för innovativ medicin (CIMED) och Karolinska Institutet. Det finns inga rapporterade intressekonflikter.

Publikation: ”Antioxidants stimulate BACH1-dependent tumor angiogenesis”, Ting Wang, Yongqiang Dong, Zhiqiang Huang, Guoqing Zhang, Ying Zhao, Haidong Yao, Jianjiang Hu, Elin Tüksammel, Huan Cai, Ning Liang, Xiufeng Xu, Xijie Yang, Sarah Schmidt, Xi Qiao, Susanne Schlisio, Staffan Strömblad, Hong Qian, Changtao Jiang, Eckardt Treuter, Martin O. Bergö. Journal of Clinical Investigation, online 31 augusti 2023, doi: 10.1172/JCI169671.