Ketogénna diéta môže zlepšiť účinnosť liečby rakoviny pankreasu

Vedci z Kalifornskej univerzity v San Franciscu (UCSF) objavili spôsob, ako zabiť rakovinu pankreasu u myší tým, že im dali diétu s vysokým obsahom tukov alebo ketogénnu diétu a podali im protirakovinovú liečbu.

Terapia blokuje metabolizmus tukov, ktorý je jediným zdrojom energie pre rakovinové bunky, zatiaľ čo myši zostávajú na ketogénnej diéte a nádory prestávajú rásť.

Tím dospel k objavu, ktorý bol publikovaný v časopise Nature, keď sa snažil pochopiť, ako telo zvláda svoju existenciu na tukoch počas pôstu.

„Naše zistenia nás priamo vedú k biológii jedného z najsmrteľnejších druhov rakoviny, rakoviny pankreasu,“ povedal Davide Ruggiero, PhD, profesor a výskumný pracovník Americkej spoločnosti pre rakovinu na oddeleniach urológie a bunkovej a molekulárnej farmakológie UCSF a hlavný autor článku.

Ruggiero tím ako prvý zistil, ako proteín známy ako eukaryotický translačný iniciačný faktor 4E (eIF4E) mení metabolizmus tela tak, aby spaľoval tuky počas pôstu. Rovnaký prepínač eIF4E prepína, keď je zviera na ketogénnej diéte.

Zistili, že nový protirakovinový liek s názvom eFT508, ktorý je v súčasnosti v klinických skúškach, blokuje eIF4E a ketogénnu dráhu, čím bráni telu metabolizovať tuky. Keď vedci skombinovali liek s ketogénnou diétou na zvieracom modeli rakoviny pankreasu, rakovinové bunky začali hladovať.

„Naše zistenia odhaľujú bod zraniteľnosti, ktorý možno liečiť klinickým inhibítorom, o ktorom už vieme, že je bezpečný pre ľudí. Teraz máme presvedčivé dôkazy o jednom spôsobe, ako používať diétu spolu s existujúcimi liečbami rakoviny na presné zacielenie nádorov,“ povedal Ruggiero.

Použitie rôznych druhov paliva v článku

Ľudia dokážu prežiť bez jedla celé týždne, čiastočne preto, že telo spaľuje uložený tuk.

Počas pôstu pečeň premieňa tuky na ketónové telieska, ktoré sa používajú namiesto glukózy, bežného zdroja energie tela. Ruggieroho tím zistil, že eIF4E v pečeni sa stáva aktívnejším, aj keď pečeň pozastaví svoje ostatné metabolické aktivity, čo naznačuje, že tento faktor sa podieľa na tvorbe ketónových teliesok, procese nazývanom ketogenéza.

„Pôst je súčasťou rôznych kultúrnych a náboženských praktík už stáročia a predpokladá sa, že podporuje zdravie,“ povedal Haojun Yang, PhD, postdoktorand v Ruggierovom laboratóriu a prvý autor štúdie. „Náš objav, že pôst preprogramuje génovú expresiu, poskytuje potenciálne biologické vysvetlenie týchto výhod.“

Sledovaním zmien v rôznych metabolických dráhach počas pôstu vedci zistili, že eIF4E je aktivovaný voľnými mastnými kyselinami, ktoré uvoľňujú tukové bunky na začiatku pôstu, aby telo malo čo konzumovať.

„Metabolit, ktorý telo využíva na energiu, sa počas pôstu používa aj ako signálna molekula,“ povedal Ruggiero. „Ako biochemik som videl, ako metabolit funguje ako signál, čo bolo najúžasnejšie.“

Tieto isté zmeny v pečeni – tvorba ketónových teliesok zo spaľovania tukov spolu so zvýšenou aktivitou eIF4E – sa vyskytli aj vtedy, keď boli laboratórne zvieratá kŕmené ketogénnou diétou pozostávajúcou prevažne z tukov.

Vtedy sa „rozsvietila žiarovka“.

„Keď sme videli, ako táto cesta funguje, videli sme príležitosť zasiahnuť,“ povedal Ruggiero.

Achillova päta rakoviny pankreasu

Vedci spočiatku liečili rakovinu pankreasu protirakovinovým liekom s názvom eFT508, ktorý inhibuje eIF4E, v snahe zablokovať rast nádoru. Nádory pankreasu však naďalej rástli a využívali iné zdroje energie, ako je glukóza a sacharidy.

Vedci, ktorí vedeli, že rakovina pankreasu môže prežiť na tuku a že eIF4E sa stáva aktívnejším, keď sa tuk spaľoval, najprv nasadili zvieratám ketogénnu diétu, čím prinútili nádory konzumovať iba tuk, a potom im aplikovali protirakovinový liek. V tejto súvislosti liek vypol jediný zdroj výživy rakovinových buniek a nádory sa zmenšili.

Ruggiero spolu s Kevanom Shokatom, PhD., profesorom bunkovej a molekulárnej farmakológie na UCSF, vyvinuli v roku 2010 eFT508 a v klinických skúškach sa ukázal ako sľubný. Teraz však existuje oveľa účinnejší spôsob, ako ho využiť.

„Výskumná oblasť sa už dlho snaží nájsť pevné prepojenie medzi stravou a rakovinou a jej liečbou,“ povedal Ruggiero. „Ale aby ste tieto veci produktívne prepojili, musíte pochopiť mechanizmus.“

Liečba iných foriem rakoviny si bude vyžadovať rôzne kombinácie diét a liekov.

„Očakávame, že väčšina druhov rakoviny má aj iné zraniteľnosti,“ povedal Ruggiero. „Toto je základ pre nový spôsob liečby rakoviny pomocou diéty a personalizovaných terapií.“