น้ำตาลเป็นอาหารโดยตรงต่อมะเร็งและส่งเสริมการเจริญเติบโตหรือไม่? คำตอบน่าจะเป็น 'ใช่' อย่างน้อยก็ในหนู ตามการศึกษาที่นำโดยนักวิจัยจากวิทยาลัยแพทยศาสตร์เบย์เลอร์ และการแพทย์ weill cornell การศึกษาของพวกเขา ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร science แสดงให้เห็นว่าการบริโภคน้ำเชื่อมข้าวโพดที่มีฟรุคโตสสูงในปริมาณพอประมาณทุกวัน เทียบเท่ากับการดื่มน้ำหวานที่มีน้ำตาลประมาณ 12 ออนซ์ต่อวัน จะช่วยเร่งการเติบโตของเนื้องอกในลำไส้ในรูปแบบเมาส์ของโรค เป็นอิสระจากโรคอ้วน ทีมงานยังได้ค้นพบกลไกที่การบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของมะเร็งได้โดยตรง ซึ่งแนะนำกลยุทธ์การรักษาแบบใหม่ที่มีศักยภาพ
 
“การศึกษาเชิงสังเกตการณ์จำนวนมากขึ้นได้สร้างความตระหนักรู้ถึงความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาล โรคอ้วน และความเสี่ยงของโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่” ดร. จีฮเย ยุน ผู้เขียนร่วม ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านอณูพันธุศาสตร์และมนุษย์ที่เบย์เลอร์ กล่าว “ความคิดในปัจจุบันคือน้ำตาลเป็นอันตรายต่อสุขภาพของเรา เนื่องจากการบริโภคมากเกินไปอาจทำให้อ้วนได้ เรารู้ว่าโรคอ้วนเพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็งหลายชนิดรวมทั้งมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก อย่างไรก็ตาม เราไม่แน่ใจว่ามีความเชื่อมโยงโดยตรงและเชิงสาเหตุระหว่างการบริโภคน้ำตาลและมะเร็งหรือไม่ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจตอบคำถามสำคัญนี้เมื่อตอนที่ฉันทำงานหลังปริญญาเอกในห้องทดลองของ dr. lewis cantley ที่ weill cornell medicine”
 
ขั้นแรก yun และเพื่อนร่วมงานของเธอได้สร้างแบบจำลองเมาส์ของมะเร็งลำไส้ใหญ่ระยะเริ่มแรก โดยที่ยีน apc จะถูกลบออกไป “apc เป็นผู้เฝ้าประตูโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก การลบโปรตีนนี้ก็เหมือนกับการลบรอยแตกหักของรถ หากไม่มีสิ่งนี้ เซลล์ลำไส้ปกติจะไม่หยุดเติบโตหรือตาย ทำให้เกิดเนื้องอกระยะแรกที่เรียกว่าติ่งเนื้อ ผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่มากกว่า 90% มีการกลายพันธุ์ของ apc ประเภทนี้” หยุนกล่าว
 
ทีมงานได้ทดสอบผลของการบริโภคน้ำที่มีรสหวานต่อการพัฒนาของเนื้องอกโดยใช้แบบจำลองเมาส์ของโรคนี้ น้ำหวานคือน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูง 25% ซึ่งเป็นสารให้ความหวานหลักของเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลที่ผู้คนบริโภค น้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงประกอบด้วยกลูโคสและฟรุกโตสในอัตราส่วน 45:55
 
เมื่อนักวิจัยจัดเตรียมเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลในขวดน้ำเพื่อให้หนูรุ่น apc ดื่มได้ตามต้องการ หนูก็มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในหนึ่งเดือน เพื่อป้องกันไม่ให้หนูเป็นโรคอ้วน และเลียนแบบการบริโภคโซดากระป๋องหนึ่งกระป๋องของมนุษย์ในแต่ละวัน นักวิจัยจึงให้หนูดื่มน้ำหวานในปริมาณปานกลางโดยใช้กระบอกฉีดยาแบบพิเศษวันละครั้ง หลังจากผ่านไปสองเดือน หนูแบบจำลอง apc ที่ได้รับน้ำดื่มที่มีน้ำตาลไม่กลายเป็นโรคอ้วน แต่ได้พัฒนาเนื้องอกที่มีขนาดใหญ่กว่าและมีเกรดสูงกว่าหนูแบบจำลองที่ได้รับการบำบัดด้วยน้ำปกติ
 
“ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเมื่อสัตว์มีเนื้องอกระยะเริ่มแรกในลำไส้ ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในมนุษย์วัยผู้ใหญ่จำนวนมากโดยบังเอิญและโดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบล่วงหน้า การบริโภคน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงในรูปของเหลวในปริมาณเพียงเล็กน้อยสามารถช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตและการลุกลามของเนื้องอกได้ เป็นอิสระจากโรคอ้วน” หยุนกล่าว “จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อแปลการค้นพบนี้ให้ผู้คนได้รับรู้ อย่างไรก็ตาม การค้นพบของเราในสัตว์ทดลองชี้ให้เห็นว่าการบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลเป็นเวลานานสามารถร่นระยะเวลาในการพัฒนามะเร็งได้ ในมนุษย์ โดยปกติจะใช้เวลา 20 ถึง 30 ปีกว่าที่มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักจะเติบโตจากเนื้องอกที่ไม่ร้ายแรงในระยะเริ่มแรกไปจนถึงมะเร็งระยะลุกลาม”
 
“ข้อสังเกตในแบบจำลองสัตว์นี้อาจอธิบายได้ว่าทำไมการบริโภคเครื่องดื่มหวานและอาหารอื่นๆ ที่มีปริมาณน้ำตาลสูงเพิ่มขึ้นในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาจึงมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของมะเร็งลำไส้ใหญ่ในคนอายุ 25 ถึง 50 ปีในสหรัฐอเมริกา” cantley กล่าว ผู้เขียนร่วม อดีตที่ปรึกษาของ yun และศาสตราจารย์ด้านชีววิทยามะเร็งในการแพทย์ และผู้อำนวยการศูนย์มะเร็ง sandra และ edward meyer ที่ weill cornell medicine
 
จากนั้นทีมงานได้ตรวจสอบกลไกที่น้ำตาลนี้ส่งเสริมการเติบโตของเนื้องอก พวกเขาค้นพบว่าหนูทดลองรุ่น apc ที่ได้รับน้ำเชื่อมข้าวโพดที่มีฟรุคโตสสูงพอประมาณนั้นมีปริมาณฟรักโทสในลำไส้ใหญ่สูง “เราสังเกตว่าเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลเพิ่มระดับฟรุกโตสและกลูโคสในลำไส้และเลือด ตามลำดับ และเนื้องอกสามารถรับทั้งฟรุกโตสและกลูโคสได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านเส้นทางที่ต่างกัน”
 
ด้วยการใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยเพื่อติดตามชะตากรรมของกลูโคสและฟรุกโตสในเนื้อเยื่อเนื้องอก ทีมงานแสดงให้เห็นว่าฟรุกโตสมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเป็นครั้งแรก และกระบวนการนี้ทำให้สามารถส่งเสริมการผลิตกรดไขมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การเติบโตของเนื้องอก
 
“การศึกษาก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ใช้กลูโคสหรือฟรุกโตสเพียงอย่างเดียวเพื่อศึกษาผลของน้ำตาลในสัตว์หรือเซลล์ เราคิดว่าแนวทางนี้ไม่ได้สะท้อนให้เห็นว่าผู้คนบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลอย่างไร เนื่องจากทั้งเครื่องดื่มและอาหารไม่มีน้ำตาลกลูโคสหรือฟรุกโตสเท่านั้น พวกมันมีทั้งกลูโคสและฟรุกโตสรวมกันในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน” หยุนกล่าว “การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าบทบาทของฟรุกโตสในเนื้องอกคือการเพิ่มบทบาทของกลูโคสในการควบคุมการสังเคราะห์กรดไขมัน กรดไขมันจำนวนมากที่เกิดขึ้นสามารถนำไปใช้โดยเซลล์มะเร็งเพื่อสร้างเยื่อหุ้มเซลล์และโมเลกุลส่งสัญญาณ เติบโตหรือมีอิทธิพลต่อการอักเสบ”
 
เพื่อตรวจสอบว่าการเผาผลาญฟรุกโตสหรือการผลิตกรดไขมันที่เพิ่มขึ้นมีส่วนรับผิดชอบต่อการเจริญเติบโตของเนื้องอกที่เกิดจากน้ำตาลหรือไม่ นักวิจัยได้ปรับเปลี่ยนหนูแบบจำลอง apc เพื่อให้ไม่มียีนที่เข้ารหัสสำหรับเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญฟรุกโตสหรือการสังเคราะห์กรดไขมัน หนูแบบจำลอง apc กลุ่มหนึ่งขาดเอนไซม์ khk ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญฟรุกโตส และอีกกลุ่มหนึ่งขาดเอนไซม์ fasn ซึ่งมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์กรดไขมัน พวกเขาพบว่าหนูที่ขาดยีนเหล่านี้ไม่ได้พัฒนาเนื้องอกที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งแตกต่างจากหนูแบบจำลอง apc เมื่อได้รับน้ำเชื่อมข้าวโพดฟรุกโตสสูงในปริมาณที่พอเหมาะเท่ากัน
 
“การศึกษาครั้งนี้เผยให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจที่มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักใช้น้ำเชื่อมข้าวโพดที่มีฟรุกโตสสูง ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของน้ำอัดลมที่มีน้ำตาลส่วนใหญ่และอาหารแปรรูปอื่นๆ อีกมากมาย เป็นเชื้อเพลิงในการเพิ่มอัตราการเติบโตของเนื้องอก” cantley กล่าว “ในขณะที่การศึกษาจำนวนมากมีความสัมพันธ์ที่เพิ่มขึ้นของอัตราการเป็นมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักด้วยการรับประทานอาหาร การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงกลไกระดับโมเลกุลโดยตรงสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคน้ำตาลและมะเร็งลำไส้ใหญ่”
 
“การค้นพบของเรายังเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการรักษา” ยุนกล่าว “ฟรุคโตสไม่จำเป็นต่อการอยู่รอดและการเจริญเติบโตของเซลล์ปกติ ซึ่งแตกต่างจากกลูโคส ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการบำบัดที่มุ่งเป้าไปที่การเผาผลาญฟรุคโตสนั้นคุ้มค่าที่จะสำรวจ อีกทางเลือกหนึ่ง การหลีกเลี่ยงการบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้แทนที่จะพึ่งยาจะช่วยลดปริมาณน้ำตาลในลำไส้ใหญ่ได้อย่างมาก”
 
แม้ว่าการศึกษาเพิ่มเติมในมนุษย์จะมีความจำเป็น แต่ yun และเพื่อนร่วมงานหวังว่างานวิจัยนี้จะช่วยสร้างความตระหนักรู้แก่สาธารณชนเกี่ยวกับผลที่ตามมาที่อาจเป็นอันตรายจากการบริโภคเครื่องดื่มที่มีน้ำตาลต่อสุขภาพของมนุษย์ และมีส่วนช่วยลดความเสี่ยงและการเสียชีวิตของโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักทั่วโลก
 
ผู้มีส่วนร่วมในงานนี้ ได้แก่ ดร. sukjin yang, yumei wang และ justin van riper พร้อมด้วย baylor, marcus goncalves (ผู้เขียนหลัก), changyuan lu, jordan trautner, travis hartman, seo-kyoung hwang, charles murphy, roxanne morris, sam taylor, quiying chen, steven gross และ kyu rhee ทั้งหมดนี้ร่วมกับ weill cornell medicine, chantal pauli กับ university hospital zurich, kaitlyn bosch กับ icahn school of medicine ที่ mount sinai, h carl lekaye กับ memorial sloan kettering cancer center, jatin roper กับ duke university และ young kim กับ chonnam national university
 
การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ, stand up 2 cancer, สถาบันป้องกันและวิจัยมะเร็งแห่งเท็กซัส และสถาบันมะเร็งแห่งชาติ