Рак начинается, когда клетки начинают бесконтрольно делиться. Ученым известно, что прием аспирина может помочь защитить от развития колоректального рака — рака, поражающего толстую или прямую кишку, — но точная причина, по которой аспирин оказывает такой эффект, остается загадкой.

В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине впервые обнаружили, что аспирин изменяет способ эволюции популяций клеток колоректального рака с течением времени, делая их менее способными к выживанию и размножению.

«Мы спросили, что аспирин делает с дарвиновской эволюцией клеток», — сказал соавтор Доминик Водарз, профессор популяционного здоровья и профилактики заболеваний в программе UCI в области общественного здравоохранения. «Рак возникает потому, что клетки эволюционируют от здорового состояния к патогенному состоянию, при котором клетки делятся без остановки. Это происходит, когда клетки приобретают ряд мутаций, и эти мутации отбираются. Мы обнаружили, что аспирин влияет на эти эволюционные процессы и замедляет их.»

Команда обнаружила, что аспирин изменяет уровень рождаемости и смертности клеток колоректального рака . В частности, аспирин снижает скорость деления опухолевых клеток и увеличивает скорость их гибели.

Исследователи, в том числе ведущий автор статьи Наталья Комарова, профессор математики, начали работу, подозревая, что аспирин может играть определенную роль в эволюции колоректального рака, где силы естественного отбора или процессы, определяющие, какие особи в популяции будут выжить и размножаться, а которые не будут — определяют, будут ли раковые клетки размножаться до такой степени, что они станут вредными или смертельными.

«Мы думали, что замедление развития рака из-за аспирина должно каким-то образом возникать из-за замедления эволюции клеток в сторону злокачественности», — сказала Комарова. «Что нас удивило, так это то, что этот механизм мог довольно хорошо объяснить уровень защиты, наблюдаемый в человеческой популяции. Другими словами, предсказанная величина соответствовала защитному эффекту, наблюдаемому в человеческой популяции в эпидемиологических исследованиях ».

Клинические испытания 2011 года показали, что у людей, принимавших 600 миллиграммов аспирина каждый день в течение двух лет, на 63% снизилась заболеваемость колоректальным раком у пациентов, страдающих синдромом Линча — наследственным заболеванием, которое увеличивает риск развития определенных видов рака, таких как колоректальный рак. рак. Многие другие исследования подтверждают эти выводы, но ни одно из них до сих пор не исследовало возможное эволюционное объяснение того, почему это происходит.

«Новая часть на самом деле говорит о том, что аспирин изменяет эволюционный результат канцерогенеза», — сказал Водарц. «Эта работа является примером, показывающим, что математические подходы могут быть очень полезны для понимания сложных явлений в биологии рака ; такое понимание невозможно получить с помощью одних только экспериментов. Это требует сотрудничества эмпирической биологической работы и математики».

Теперь Комарова и остальные члены команды хотят выяснить, оказывает ли аспирин аналогичное воздействие на рак, поражающий другие органы тела. «Если нет, — спросила она, — в каких органах действует аспирин, и как мы можем объяснить эти различия в способности защищать от рака?»