Metformiini on siis yleisesti käytetty lääkitys 2-tyypin diabeteksen hoidossa. Metformiini vähentää paaston ja paaston jälkeistä glukoositasoa ja insuliiniresistanssia. Metformiini vähentää glykogeneesiä adenosiinimonofosfaattiriippuvaisen proteiinikinaasin (AMPK) signaloinnin kautta, ja täten vähentää glukoosin käyttöönottoa lihassoluissa. Tämä taas johtaa glukoosi- ja insuliinitasojen laskuun. (1) Hienoa. Metformiini on siis hyvä myös alkuperäisessä käyttötarkoituksessaan. Se on myös halpa geneerinen lääkitys, jolla on hyvin minimaaliset sivuvaikutukset.

Diabetes muuten itsessään voi lisätä riskiä sairastua suolisto-, peräsuoli-, haima- ja maksasyöpiin verrattuna henkilöihin, jotka eivät sairasta diabetesta. (2)

Yritän olla menemättä liian yksityiskohtaisesti toimintamekanismeihin, koska tekstistä tulisi aivan liian pitkä, joitakin termejä on vaikea suomentaa (:D) ja en usko, että teitä lukijoita kiinnostaa ihan kaikki lääketieteellinen termistö.

1. Estää mTOR:in toimintaa. (mammalian target of rapamycin)

2. Estää proteiinisynteesiä.

3. Pysäyttää solusyklin.

mTOR on keskeinen polku, joka säätelee kehon solujen selviytymistä, metaboliaa, kasvua ja proteiinisynteesiä. mTOR:in liiallinen aktivaatio edistää solujen nopeaa lisääntymistä ja metaboliaa, joka johtaa kasvaimien syntymiseen ja kehittymiseen. (3)

Yleisesti ottaen voidaan siis sanoa, että mTOR on syöpätaudeissa tärkeä polku, joka kannattaa estää. Metformiini tekee tämän aktivoimalla ATM- ja LKB1-geenejä, sekä AMPK:ta ja näin ollen estää proteiinisynteesiä ja solukasvua.

4. Triggeröi ohjelmoitua solukuolemaa ja autofagiaa p53-geenin p21-proteiinin kautta.

Metformiini voi aktivoida p53-geenin, johtaen solusyklin pysähtymiseen. P53-geeniä sääntelee AMPK, jota metformiini aktivoi. P53-geeni on tärkeä kasvaimien kasvunrajoittajageeni, ja sen aktiivisuus johtaa autofagiaan ja ohjelmoituun solukuolemaan.

Syöpäsolujen hoitaminen säteilyhoidolla käyttää hyvin samankaltaista toimintamekanismia, kuin metformiini. Molemmat aktivoivat p53-geeniä, joka johtaa p21-proteiinin aktivoimiseen, joka on myös kasvaimien kasvunrajoittaja. (4)

5. Vähentää veren insuliinitasoja.

6. Estää UPR:ää (unfolded protein response).

UPR:n aktiviteetti on elintärkeää solujen selviytymiselle. Kun solu on stressitilassa (metformiinin tapauksessa veren glukoositasojen vähentyminen) tämä aktiviteetti lisääntyy solussa ja täyttää sen energiatarpeet. Metformiini estää UPR:n aktiviteettia stressitilassa, ja pakottaa syöpäsolut ohjelmoituun solukuolemaan. (5)

7. Aktivoi immuunijärjestelmää.

8. Tuhoaa syövän kantasoluja. (6)

9. Vähentää angiogeneesiä (verenkiertoa, uusien verisuonten syntymistä) yllä mainittuen mekanismien kautta (AMPK aktivaatio ja mTOR:in estäminen).

10. Vähentää hyperlipidemiaa (veren lipidien runsaus).

Muistan joskus lukeneeni artikkelin, jossa kerrottiin Silicon Valleyn toimitusjohtajien käyttävän metformiinia, jotta eivät sairastuisi syöpään. Noh se oli toki hieman liioiteltu artikkeli, mutta perustuu ihan faktoihin, sillä metformiini vähentää kaikenlaisten syöpien riskiä 23 % maailmanlaajuisesti. (7)

Metformiini vähentää myös 2-tyypin diabetespotilaiden syöpäriskiä 30 % verrattuna niihin diabetespotilaisiin, jotka eivät käytä metformiinia. (8)

Laitan tähän alle taulukon syöpätutkimuksista, joissa metformiini on ollut mukana. Näitä tutkimuksia on toki lisääkin. NCT-numerolla voi etsiä kyseisen tutkimuksen clinicaltrials.gov-sivustolta, jos kiinnostaa katsoa tarkempia tietoja.

Metformiini vähentää 2-tyypin diabetesta sairastavien potilaiden riskiä sairastua maksasyöpään 51 %. Kun metformiinihoitoon lisätään aspiriini ja kolesterolilääkitys (statiinit, tarkemmin ottaen lipofiiliset statiinit), vähenee riski entisestään. (9)

Tästä päästäänkin aiheeseen yhdistelmähoito. Varsinkin kun on kyse syöpäsolujen metaboliaan vaikuttavista lääkkeistä, on tärkeää estää kaikki mahdolliset polut. Tähän taas vaaditaan useampia keinoja. Metformiini yksinään omaa selkeitä antituumorivaikutuksia, mutta etenkin yhdistelmähoitona päästään merkittävimpiin hoitovasteisiin. Tämä tietysti pätee kaikkiin syöpähoitoihin, sillä syöpäsolut kehittävät helposti vastustuskyvyn yksittäisille hoidoille.

• AMPK = AMP-activated protein kinase, adenosiinimonofosfaattiriippuvainen proteiinikinaasi.
• mTOR = mammalian target of rapamycin
• ATM = ataxia telangiectasia mutated.
• LKB1 = liver kinase B1.
• P53 = solusykliä säätelevä proteiini, keskeinen geeni syöpäkasvaimissa. Kasvurajoitegeeni. Jopa puolissa syöpätapauksista p53-geenissä on mutaatioita.
• P21 = cyclin-dependant-kinase inhibitor 1. P21 on p53 aktiviteetin kohde.
• UPR = unfolded protein response. Solujen stressireaktio liittyen endoplasmakalvostostressiin (ER stress).
• Ohjelmoitu solukuolema (apoptosis) = Solujen ”normaali” tapa kuolla elimistössä, kun ne ovat vaurioituneet. Vrt. nekroosi, joka on traumaattinen solukuolema, joka johtuu akuuteista soluvaurioista. Apoptoosi on korkeasti reguloitu ja kontrolloitu prosessi.
• Autofagia (autophagy) = prosessi, jossa keho ”siivoaa” vaurioituneet ja muuten sairaat solujen osat pois.
• Syövän kantasolut (CSCs, cancer stem cells) = syöpäsoluja, jotka omaavat normaalien kantasolujen kaltaisia ominaisuuksia. Teorioiden mukaan nämä aiheuttavat syövän uusiutumista ja metastaaseja.
• Angiogeneesi (angiogenesis) = verisuonten uudismuodostus.

1. G. Rena, D. Hardie, E. Pearson. The mechanisms of action of metformin. Diabetologia. 2017; 60(9): 1577-1585. PUBMED: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5552828/
2. E. Giovannucci et al. Diabetes and Cancer. Diabetes Care. 2010 Jul; 33(7): 1674-1685. PUBMED: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2890380/
3. T. Tian, X. Li, J. Zhang. mTOR Signaling in Cancer and mTOR Inhibitors in Solid Tumor Targeting Therapy. Int J Mol Sci. 2019 Feb; 20(3): 755. PUBMED: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6387042/
4. M. Cantoria. The Effects of Metformin on Pancreatic Cancer Metabolism. The University of Arizona. 2014. https://repository.arizona.edu/handle/10150/321300
5. Saito S, Furuno A, Sakurai J, et al. Chemical genomics identifies the unfolded protein response as a target for selective cancer cell killing during glucose deprivation. Cancer Res. 2009; 69(10): 4225–4234. PUBMED: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19435925/
6. Vazquez-Martin A, Oliveras-Ferraros C, Cufí S, Del Barco S, Martin-Castillo B, Menendez JA. Metformin regulates breast cancer stem cell ontogeny by transcriptional regulation of the epithelial-mesenchymal transition (EMT) status. Cell Cycle. 2010; 9(18): 3831–3838. PUBMED: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20890129/
7. Lee M-S, Hsu -C-C, Wahlqvist ML, Tsai H-N, Chang Y-H, Huang Y-C. Type 2 diabetes increases and metformin reduces total, colorectal, liver and pancreatic cancer incidences in Taiwanese: a representative population prospective cohort study of 800,000 individuals. BMC Cancer. 2011; 11(1): 20. PUBMED: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21241523/
8. Decensi A, Puntoni M, Goodwin P, et al. Metformin and cancer risk in diabetic patients: a systematic review and meta-analysis. Cancer Prev Res. 2010; 3(11): 1451–1461. PUBMED: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20947488/
9. C. Tseng. Metformin and Risk of Hepatocellular Carcinoma in Taiwanese Patients with Type 2 Diabetes. Diabetes. 2018 Jul; 67(Supplement 1) https://diabetes.diabetesjournals.org/content/67/Supplement_1/1622-P