Diet ketogenik boleh meningkatkan keberkesanan terapi kanser pankreas

Para saintis di University of California, San Francisco (UCSF) telah menemui cara untuk membunuh kanser pankreas pada tikus dengan meletakkannya pada diet tinggi lemak, atau ketogenik, dan memberi mereka terapi kanser.

Terapi menyekat metabolisme lemak, yang merupakan satu-satunya sumber tenaga untuk sel-sel kanser, manakala tikus kekal dalam diet ketogenik, dan tumor berhenti berkembang.

Pasukan itu membuat penemuan itu, yang diterbitkan dalam jurnal Nature, kerana mereka cuba memahami bagaimana badan menguruskan kewujudannya pada lemak semasa berpuasa.

"Penemuan kami membawa kami terus kepada biologi salah satu kanser yang paling mematikan, kanser pankreas, " kata Davide Ruggiero, PhD, profesor dan felo penyelidik American Cancer Society di jabatan urologi dan farmakologi selular dan molekul UCSF dan pengarang kanan kertas itu.

Pasukan Ruggiero mula-mula mengetahui bagaimana protein yang dikenali sebagai faktor permulaan terjemahan eukariotik 4E (eIF4E) mengubah metabolisme badan untuk membakar lemak semasa berpuasa. Suis yang sama diterbalikkan oleh eIF4E apabila haiwan itu menjalani diet ketogenik.

Mereka mendapati bahawa ubat anti-kanser baharu yang dipanggil eFT508, yang kini dalam ujian klinikal, menyekat eIF4E dan laluan ketogenik, menghalang badan daripada memetabolismekan lemak. Apabila saintis menggabungkan ubat dengan diet ketogenik dalam model haiwan kanser pankreas, sel-sel kanser mula kelaparan.

"Penemuan kami mendedahkan titik kelemahan yang boleh dirawat dengan perencat klinikal yang sudah kami ketahui selamat pada manusia. Kami kini mempunyai bukti yang kukuh untuk satu cara untuk menggunakan diet bersama-sama dengan rawatan kanser sedia ada untuk menyasarkan tumor dengan tepat, " kata Ruggiero.

Menggunakan pelbagai jenis bahan api dalam sel

Orang boleh bertahan tanpa makanan selama berminggu-minggu, sebahagiannya kerana badan membakar lemak yang tersimpan.

Semasa berpuasa, hati menukarkan lemak kepada badan keton, yang digunakan sebagai ganti glukosa, sumber tenaga normal badan. Pasukan Ruggiero mendapati bahawa eIF4E dalam hati menjadi lebih aktif walaupun apabila hati menjeda aktiviti metaboliknya yang lain, menunjukkan bahawa faktor itu terlibat dalam mencipta badan keton, satu proses yang dipanggil ketogenesis.

"Puasa telah menjadi sebahagian daripada pelbagai amalan budaya dan agama selama berabad-abad dan dianggap menggalakkan kesihatan," kata Haojun Yang, PhD, seorang rakan pasca doktoral di makmal Ruggiero dan pengarang pertama kajian itu. "Penemuan kami bahawa puasa mendawai semula ekspresi gen memberikan penjelasan biologi yang berpotensi untuk faedah ini."

Dengan menjejaki perubahan dalam pelbagai laluan metabolik semasa berpuasa, para saintis mendapati bahawa eIF4E diaktifkan oleh asid lemak bebas, yang dikeluarkan oleh sel-sel lemak pada permulaan puasa supaya badan mempunyai sesuatu untuk dimakan.

"Metabolit yang digunakan oleh badan untuk tenaga juga digunakan sebagai molekul isyarat semasa berpuasa," kata Ruggiero. "Sebagai ahli biokimia, melihat metabolit bertindak sebagai isyarat adalah perkara yang paling menakjubkan."

Perubahan yang sama dalam hati ini—penghasilan badan keton daripada pembakaran lemak, bersama-sama dengan peningkatan aktiviti eIF4E—juga berlaku apabila haiwan makmal diberi diet ketogenik yang kebanyakannya terdiri daripada lemak.

Ketika itulah "mentol lampu" menyala.

"Sebaik sahaja kami dapat melihat bagaimana laluan ini berfungsi, kami melihat peluang untuk campur tangan," kata Ruggiero.

Tumit Achilles Kanser Pankreas

Para saintis pada mulanya merawat kanser pankreas dengan ubat anti-kanser yang dipanggil eFT508, yang melumpuhkan eIF4E, dalam usaha untuk menyekat pertumbuhan tumor. Walau bagaimanapun, tumor pankreas terus berkembang, menggunakan sumber bahan api lain, seperti glukosa dan karbohidrat.

Mengetahui bahawa kanser pankreas boleh bertahan dengan lemak dan bahawa eIF4E menjadi lebih aktif apabila lemak dibakar, para saintis mula-mula meletakkan haiwan itu pada diet ketogenik, memaksa tumor mengambil hanya lemak, dan kemudian menggunakan ubat anti-kanser. Dalam konteks ini, ubat itu mematikan satu-satunya sumber pemakanan sel kanser, dan tumor mengecut.

Ruggiero, bersama-sama dengan Kevan Shokat, PhD, profesor farmakologi selular dan molekul di UCSF, membangunkan eFT508 pada 2010-an, dan ia menunjukkan beberapa janji dalam ujian klinikal. Tetapi kini terdapat cara yang lebih berkuasa untuk menggunakannya.

"Bidang penyelidikan telah lama bergelut untuk menghubungkan diet dengan kanser dan rawatan kanser," kata Ruggiero. "Tetapi untuk menyambung perkara ini secara produktif, anda perlu memahami mekanismenya."

Rawatan untuk bentuk kanser lain memerlukan kombinasi diet dan ubat-ubatan yang berbeza.

"Kami menjangkakan bahawa kebanyakan kanser mempunyai kelemahan lain, " kata Ruggiero. "Ini adalah asas untuk cara baru untuk merawat kanser dengan diet dan terapi peribadi."