Az étrend megváltoztatása fokozza az egerek rákkezelésére adott választ

2019. szeptember 3, az NCI munkatársai

Az alacsony metionin tartalmú étrend, a tápanyagsejteknek helyre kell állítaniuk a DNS-károsodást, hatékonyabbá tehetik a kemoterápiához hasonló terápiákat.

Az embereknek enniük kell a túléléshez. És a testet alkotó sejtek is esnek. Vagy pontosabban: a sejtek lebontják és újjáépítik az ételt azokra az egyes molekulákra, amelyekre életükben és növekedésükben szükségük van. Ezt a komplex folyamathálózatot sejtanyagcserének nevezzük.

A rákos sejtek megváltoztathatják anyagcseréjüket a túlélés érdekében, ezért a rákos sejtek anyagcseréjének megcélzása a kutatók számára nagy érdeklődésre vált. A feltett kérdések a következők: Lehetséges-e megtámadni a tumor táplálkozási szükségleteit a rákkezelés részeként? És ezt meg lehetne tenni egy rákos beteg étrendjének módosításával?

Egy új NCI által támogatott tanulmány azt sugallja, hogy ez utóbbi lehetséges. A tanulmányban a kutatók kimutatták, hogy az egerek táplálása nagyon alacsony tápanyagtartalmú metioninban javította a kemoterápia és a sugárterápia képességét a daganatok csökkentésére.

Amikor a kutatók alacsony egészséges metionintartalmú étrendet teszteltek hat egészséges felnőttnél, a testük metioninszintje csökkent, és anyagcsere-változásokat tapasztaltak, hasonlóak az egérvizsgálatokhoz. A vizsgálatot azonban nem a metionin-korlátozás emberi rákkezelésre gyakorolt hatásának tesztelésére tervezték.

Konkrét étrendi változások alkalmazása a rákkezelés javítása érdekében „valóban nagyon korai szakaszban van” - mondta Jason Locasale, Ph.D., a Duke Egyetem munkatársa, aki az új tanulmányt vezette. - És a rák [kezelésére] nem lesz egyetlen, mindenre kiterjedő étrend. De úgy tűnik, hogy az étrend ezen szempontjai mindenféle igazán érdekes hatással vannak a rákos megbetegedésekre, és ezeket komolyan kell vennünk. "

Étrendi sérülékenység

A metionin egy esszenciális aminosav, amely fontos szerepet játszik a sejtanyagcserében. A szervezet nem képes a metionint a semmiből előállítani, ezért táplálékból kell származnia. A metionin a legelterjedtebb az állati termékekben, például a sovány húsban és a tojásban, de alacsonyabb mennyiségben megtalálható növényi forrásokban is.

A normál sejtek a már a szervezetbe bevitt metionint is újrahasznosíthatják - magyarázta Michael Espey, Ph.D., az NCI rákbiológiai osztályának munkatársa, aki nem vett részt a vizsgálatban. De egyes rákos sejtek elveszítik ezt a képességüket, amikor mutálódnak - tette hozzá. Ez azt jelenti, hogy metioninigényük teljes mértékben támaszkodnak az étrendre.

A metioninra a sejteknek szüksége van a sérült DNS helyreállításához és az oxidatív stressz csökkentéséhez - magyarázta Dr. Espey. Tehát a metionin kimerítése a rákos sejtekből, amelyeket DNS-károsító terápiák, például kemoterápia vagy sugárterápia céloz meg, "növelheti e kezelések képességét a rákos sejtek elpusztítására" - mondta.

"A rákkutatók felismerték ezt a tulajdonságot, és feltételezték, hogy a metionin potenciális gyengeség lehet, mert bármi, amire a rákos sejtek támaszkodtak, jó célpont, mindaddig, amíg valamilyen kezelésre van szükséged a sebezhetőség megtámadására" - mondta Dr. Espey.

Tanulmányukban Dr. Locasale és munkatársai először megmérték, hogy az egerek étrendjében levő metionin mennyiségének csökkentése gyorsan csökkentheti-e a szervezet sejtjeinek elérhető metionin mennyiségét. Megállapították, hogy az egerek átállítása a norminál körülbelül hétszer alacsonyabb metioninszintű étrendre 2 nap múlva csökkentette a sejtek szintjét.

Ezután az alacsony metionintartalmú étrendet etették az egereknek, amelyek kétféle emberi rákos sejt bármelyikéből származó tumorokat hordoztak. A metionin-korlátozás önmagában nagymértékben lelassította az egyik sejtvonalból származó daganatok növekedését, és némileg lassította a másik sejtvonalból származó daganatok növekedését.

A kezelés hatásainak fokozása

A kutatók ezután azt tesztelték, hogy az étrendi metionin korlátozás hozzáadása az egerek rákos kezeléseihez növelheti-e e kezelések hatásait.

Az emberi kolorektális rákból származó daganatot hordozó egerekben a DNS-károsító kemoterápiás gyógyszer, az 5-fluorouracil (5-FU) alacsony dózisai nem csökkentették a daganatokat. De amikor az egereknek az 5-FU kezelés alatt metioninnal korlátozott étrendet adtak, daganataik összezsugorodtak. Az anyagcsere elemzései azt mutatták, hogy a metionint igénylő DNS helyreállításához szükséges molekulák termelése a várakozásoknak megfelelően megváltozott.

A kutatók a metionin-korlátozás és a sugárterápia kombinációját is tesztelték egerekben, amelyeket agresszív lágyrész-szarkómák termesztésére terveztek. A korlátozott metionin-étrend és a sugárterápia kombinációja körülbelül 50% -kal lassította a tumor növekedését a normál étrend és a sugárzás kombinációjához képest.

További ismeretekre van szükség

A koncepció igazolása utáni kísérlet során hat egészséges középkorú felnőttet toboroztak, hogy 3 hétig alacsony metionintartalmú étrendet fogyasszanak. Az étrend körülbelül 80% -kal kevesebb metionint tartalmazott, mint egy átlagos normál étrend. A fehérjét főleg metioninmentes étrend-kiegészítőn keresztül szolgáltatták. Az étrend gyümölcsöket, zöldségeket és finomított gabonákat is tartalmazott, amelyekben természetesen kevés a metionin.

Emberi vizsgálatban az alacsony metionin-diéta gyorsan csökkentette a résztvevők sejtjei számára elérhető aminosav mennyiségét és megváltoztatta a sejtek anyagcseréjét, hasonlóan ahhoz, amit a kutatók megfigyeltek a metioninnal korlátozott étrendet fogyasztó egereknél.

A metionin-korlátozás „potenciális stratégia” a rák kezelésére - mondta Dr. Espey. "De további kutatásokra van szükség a helyes dózis és időzítés, valamint a korlátozás mértéke tekintetében, amely szükséges a rákterápia fokozására gyakorolt pozitív hatások és a test normál fiziológiájára gyakorolt negatív hatások kiegyensúlyozásához."

Többek között metioninra van szükség az idegsejtek és az izomtömeg fenntartásához - tette hozzá. "Tehát a metionin étrendben való korlátozásának potenciálisan mellékhatásai lehetnek [hosszú távon]."

"Spekulálhatunk, hogy mindenféle érdekes táplálkozási beavatkozás lesz, amely befolyásolhatja a rákot, de még közel sem vagyunk ahhoz a ponthoz, hogy valóban felírhatjuk ezeket a diétás beavatkozásokat" - tette hozzá Dr. Locasale.

Más betegségek esetében, amelyekről ismert, hogy az anyagcsere fontos szerepet játszik - mint például a szív- és érrendszeri betegségek és a cukorbetegség -, az étrendi beavatkozások fontos részét képezik a kezelésnek - mondta Dr. Locasale.

"Az elmúlt 10-15 évben megértettük, hogy a ráknak is hatalmas metabolikus összetevője van" - folytatta. "A rákos sejtek tápanyagigénye és anyagcsere-igénye más, mint a normál szövetben. De szinte nincs tudomásunk arról, hogy a táplálkozás hogyan befolyásolhatja az igényeket. Most kezdünk [tanulni]. ”

A sikerre építve, a lehetőségek maximalizálása: az NCI éves terve és költségvetési javaslata