Кетогенна дієта може підвищити ефективність терапії раку підшлункової залози

Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (UCSF) виявили спосіб знищити рак підшлункової залози у мишей, посадивши їх на дієту з високим вмістом жирів, або кетогенну, та провівши їм терапію раку.

Терапія блокує метаболізм жирів, який є єдиним джерелом енергії для ракових клітин, поки миші залишаються на кетогенній дієті, а пухлини перестають рости.

Команда дослідників зробила відкриття, опубліковане в журналі Nature, намагаючись зрозуміти, як організм керує своїм існуванням на жирі під час голодування.

«Наші висновки безпосередньо підводять нас до біології одного з найсмертоносніших видів раку – раку підшлункової залози», – сказав Давіде Руджеро, доктор філософії, професор і науковий співробітник Американського онкологічного товариства у відділах урології та клітинної та молекулярної фармакології Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, а також старший автор статті.

Команда Руджеро вперше з'ясувала, як білок, відомий як еукаріотичний фактор ініціації трансляції 4E (eIF4E), змінює метаболізм організму, щоб він спалював жир під час голодування. Той самий перемикач eIF4E перемикається, коли тварина перебуває на кетогенній дієті.

Вони виявили, що новий протираковий препарат під назвою eFT508, який зараз проходить клінічні випробування, блокує eIF4E та кетогенний шлях, запобігаючи метаболізму жирів організмом. Коли вчені поєднали препарат з кетогенною дієтою на тваринній моделі раку підшлункової залози, ракові клітини почали голодувати.

«Наші результати виявляють точку вразливості, яку можна лікувати клінічним інгібітором, безпечність якого, як ми вже знаємо, для людей є безпечною. Тепер у нас є переконливі докази одного зі способів використання дієти разом з існуючими методами лікування раку для точного впливу на пухлини», – сказав Руджеро.

Використання різних видів палива в комірці

Люди можуть прожити без їжі тижнями, частково тому, що організм спалює накопичений жир.

Під час голодування печінка перетворює жири на кетонові тіла, які використовуються замість глюкози – звичайного джерела енергії організму. Команда Руджеро виявила, що eIF4E у печінці стає більш активним, навіть коли печінка призупиняє свою іншу метаболічну діяльність, що свідчить про те, що цей фактор бере участь у створенні кетонових тіл, процесі, який називається кетогенезом.

«Під час століть голодування було частиною різних культурних та релігійних практик і вважається, що воно сприяє здоров’ю», — сказав Хаоцзюнь Ян, доктор філософії, постдокторант лабораторії Руджеро та перший автор дослідження. «Наше відкриття того, що голодування змінює експресію генів, дає потенційне біологічне пояснення цим перевагам».

Відстежуючи зміни в різних метаболічних шляхах під час голодування, вчені виявили, що eIF4E активується вільними жирними кислотами, які вивільняються жировими клітинами на початку голодування, щоб організм мав що споживати.

«Метаболіт, який організм використовує для отримання енергії, також використовується як сигнальна молекула під час голодування», — сказав Руджеро. «Як біохімік, спостерігати, як метаболіт діє як сигнал, було найдивовижнішим».

Ці ж зміни в печінці — вироблення кетонових тіл внаслідок спалювання жиру, а також підвищена активність eIF4E — також відбувалися, коли лабораторних тварин годували кетогенною дієтою, що складалася переважно з жирів.

Саме тоді й «засвітилася лампочка».

«Як тільки ми побачили, як працює цей шлях, ми побачили можливість втрутитися», – сказав Руджеро.

Ахіллесова п'ята раку підшлункової залози

Спочатку вчені лікували рак підшлункової залози протираковим препаратом під назвою eFT508, який блокує eIF4E, намагаючись блокувати ріст пухлини. Однак пухлини підшлункової залози продовжували рости, використовуючи інші джерела енергії, такі як глюкоза та вуглеводи.

Знаючи, що рак підшлункової залози може виживати на жирі, і що eIF4E стає більш активним, коли жир спалюється, вчені спочатку посадили тварин на кетогенну дієту, змушуючи пухлини споживати лише жир, а потім застосували протипухлинний препарат. У цьому контексті препарат вимкнув єдине джерело живлення ракових клітин, і пухлини зменшилися.

Руджеро разом із Кеваном Шокатом, доктором філософії, професором клітинної та молекулярної фармакології в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско, розробили eFT508 у 2010-х роках, і він показав певні перспективи в клінічних випробуваннях. Але тепер існує набагато потужніший спосіб його використання.

«Дослідницька галузь вже давно намагається знайти тісний зв’язок між дієтою та раком і його лікуванням», — сказав Руджеро. «Але щоб продуктивно пов’язати ці речі, потрібно зрозуміти механізм».

Лікування інших форм раку вимагатиме різних комбінацій дієт та ліків.

«Ми очікуємо, що більшість видів раку мають інші вразливості», — сказав Руджеро. «Це основа для нового способу лікування раку за допомогою дієти та персоналізованої терапії».