Ketogena dieta lahko izboljša učinkovitost zdravljenja raka trebušne slinavke

Znanstveniki na Univerzi v Kaliforniji v San Franciscu (UCSF) so odkrili način za uničenje raka trebušne slinavke pri miših tako, da so jih dali na dieto z veliko maščobami ali ketogeno dieto in jim dali zdravljenje raka.

Terapija blokira presnovo maščob, ki je edini vir energije za rakave celice, medtem ko miši ostanejo na ketogeni dieti in tumorji prenehajo rasti.

Ekipa je do odkritja, objavljenega v reviji Nature, prišla, ko je poskušala razumeti, kako telo med postom upravlja svoj obstoj na maščobah.

"Naše ugotovitve nas vodijo neposredno k biologiji enega najsmrtonosnejših rakov, raka trebušne slinavke," je dejal Davide Ruggiero, doktor znanosti, profesor in raziskovalni sodelavec Ameriškega združenja za boj proti raku na oddelkih za urologijo ter celično in molekularno farmakologijo UCSF ter višji avtor članka.

Ruggierova ekipa je najprej ugotovila, kako protein, znan kot evkariotski faktor iniciacije prevajanja 4E (eIF4E), spremeni telesni metabolizem, da med postom kuri maščobe. Enako stikalo eIF4E preklopi, ko je žival na ketogeni dieti.

Ugotovili so, da novo zdravilo proti raku, imenovano eFT508, ki je trenutno v kliničnih preskušanjih, blokira eIF4E in ketogeno pot, s čimer preprečuje telesu presnovo maščob. Ko so znanstveniki zdravilo kombinirali s ketogeno dieto v živalskem modelu raka trebušne slinavke, so rakave celice začele stradati.

"Naše ugotovitve razkrivajo točko ranljivosti, ki jo je mogoče zdraviti s kliničnim zaviralcem, za katerega že vemo, da je varen pri ljudeh. Zdaj imamo prepričljive dokaze za en način uporabe prehrane skupaj z obstoječimi zdravljenji raka za natančno ciljanje tumorjev," je dejal Ruggiero.

Uporaba različnih vrst goriva v celici

Ljudje lahko preživijo brez hrane več tednov, deloma zato, ker telo kuri shranjene maščobe.

Med postom jetra pretvarjajo maščobe v ketonska telesca, ki se uporabljajo namesto glukoze, običajnega vira energije v telesu. Ruggierova ekipa je ugotovila, da eIF4E v jetrih postane bolj aktiven, tudi ko jetra ustavijo svoje druge presnovne aktivnosti, kar kaže na to, da je ta dejavnik vključen v nastanek ketonskih teles, proces, imenovan ketogeneza.

»Post je že stoletja del različnih kulturnih in verskih praks in velja zanj, da spodbuja zdravje,« je dejal Haojun Yang, doktor znanosti, podoktorski sodelavec v Ruggierovem laboratoriju in prvi avtor študije. »Naše odkritje, da post spremeni izražanje genov, ponuja potencialno biološko razlago za te koristi.«

Z opazovanjem sprememb v različnih presnovnih poteh med postom so znanstveniki ugotovili, da eIF4E aktivirajo proste maščobne kisline, ki jih maščobne celice sproščajo na začetku posta, da ima telo nekaj za zaužiti.

»Metabolit, ki ga telo uporablja za energijo, se med postom uporablja tudi kot signalna molekula,« je dejal Ruggiero. »Kot biokemičar je bilo opazovanje metabolita, ki deluje kot signal, najbolj neverjetno.«

Iste spremembe v jetrih – proizvodnja ketonskih teles zaradi kurjenja maščob, skupaj s povečano aktivnostjo eIF4E – so se pojavile tudi, ko so laboratorijske živali hranili s ketogeno dieto, ki je bila sestavljena večinoma iz maščob.

Takrat se je "prižgala žarnica".

"Ko smo videli, kako ta pot deluje, smo videli priložnost za posredovanje," je dejal Ruggiero.

Ahilova peta raka trebušne slinavke

Znanstveniki so raka trebušne slinavke sprva zdravili z zdravilom proti raku, imenovanim eFT508, ki onemogoča eIF4E, da bi preprečili rast tumorja. Vendar so tumorji trebušne slinavke še naprej rasli in uporabljali druge vire goriva, kot sta glukoza in ogljikovi hidrati.

Ker so znanstveniki vedeli, da lahko rak trebušne slinavke preživi na maščobah in da eIF4E postane bolj aktiven, ko se maščoba kuri, so živali najprej dali na ketogeno dieto, s čimer so tumorje prisilili, da uživajo samo maščobe, nato pa so jim aplicirali zdravilo proti raku. V tem kontekstu je zdravilo izklopilo edini vir prehrane rakavih celic in tumorji so se skrčili.

Ruggiero je skupaj s Kevanom Shokatom, doktorjem znanosti in profesorjem celične in molekularne farmakologije na UCSF, v letu 2010 razvil eFT508, ki je v kliničnih preskušanjih pokazal nekaj obetavnih učinkov. Zdaj pa obstaja veliko močnejši način za njegovo uporabo.

»Raziskovalno področje se že dolgo trudi trdno povezati prehrano z rakom in zdravljenjem raka,« je dejal Ruggiero. »Toda da bi te stvari produktivno povezali, morate razumeti mehanizem.«

Zdravljenje drugih oblik raka bo zahtevalo drugačne kombinacije diet in zdravil.

»Pričakujemo, da ima večina vrst raka tudi druge ranljivosti,« je dejal Ruggiero. »To je osnova za nov način zdravljenja raka z dieto in personaliziranimi terapijami.«