A ketogén diéta javíthatja a hasnyálmirigyrák terápiájának hatékonyságát

A San Franciscó-i Kaliforniai Egyetem (UCSF) tudósai felfedeztek egy módszert a hasnyálmirigyrák elpusztítására egerekben, amelynek során magas zsírtartalmú, vagyis ketogén diétára állítják őket, és rákterápiát alkalmaznak.

A terápia blokkolja a zsíranyagcserét, amely a rákos sejtek egyetlen energiaforrása, miközben az egerek ketogén diétán maradnak, és a daganatok növekedése leáll.

A csapat a Nature folyóiratban publikált felfedezést akkor tette, amikor megpróbálták megérteni, hogyan éli túl a szervezet a zsírt böjt alatt.

„Eredményeink közvetlenül elvezetnek minket az egyik leghalálosabb rákfajta, a hasnyálmirigyrák biológiájához” – mondta Davide Ruggiero PhD, professzor és az Amerikai Rákellenes Társaság kutatója az UCSF urológiai és sejtes és molekuláris farmakológiai tanszékén, valamint a tanulmány vezető szerzője.

Ruggiero csapata elsőként jött rá, hogy az eukarióta transzlációs iniciációs faktor 4E (eIF4E) néven ismert fehérje hogyan változtatja meg a szervezet anyagcseréjét a zsírégetés érdekében böjt alatt. Ugyanezt a kapcsolót kapcsolja át az eIF4E, amikor az állat ketogén diétán van.

Azt találták, hogy egy új, jelenleg klinikai vizsgálatok alatt álló rákellenes gyógyszer, az eFT508 blokkolja az eIF4E-t és a ketogén útvonalat, megakadályozva, hogy a szervezet lebontsa a zsírokat. Amikor a tudósok a gyógyszert ketogén diétával kombinálták egy hasnyálmirigyrák állatmodellben, a rákos sejtek éhezni kezdtek.

„Eredményeink egy olyan sebezhetőségi pontot tártak fel, amelyet egy olyan klinikai inhibitorral lehet kezelni, amelyről már tudjuk, hogy biztonságos az emberekben. Most meggyőző bizonyítékaink vannak arra, hogy az étrend a meglévő rákkezelésekkel együtt alkalmazható a daganatok pontos megcélzására” – mondta Ruggiero.

Különböző típusú üzemanyagok használata egy cellában

Az emberek hetekig is kibírják étel nélkül, részben azért, mert a szervezet elégeti a tárolt zsírt.

Böjtölés során a máj a zsírokat ketontestekké alakítja, amelyeket a szervezet a glükóz, a normál energiaforrás helyett használ. Ruggiero csapata megállapította, hogy a májban az eIF4E aktívabbá válik akkor is, ha a máj szünetelteti egyéb anyagcsere-tevékenységeit, ami arra utal, hogy a faktor részt vesz a ketontestek létrehozásában, ezt a folyamatot ketogenezisnek nevezik.

„A böjtölés évszázadok óta része a különféle kulturális és vallási gyakorlatoknak, és úgy tartják, hogy elősegíti az egészséget” – mondta Haojun Yang PhD, Ruggiero laboratóriumának posztdoktori munkatársa és a tanulmány első szerzője. „A felfedezésünk, miszerint a böjtölés átprogramozza a génexpressziót, lehetséges biológiai magyarázatot kínál ezekre az előnyökre.”

A böjt során a különböző anyagcsere-útvonalak változásainak nyomon követésével a tudósok felfedezték, hogy az eIF4E-t szabad zsírsavak aktiválják, amelyeket a zsírsejtek szabadítanak fel a böjt kezdetén, hogy a szervezetnek legyen mit fogyasztania.

„A szervezet által energiaként használt metabolit a böjt során jelzőmolekulaként is szolgál” – mondta Ruggiero. „Biokémikusként a legcsodálatosabb dolog volt látni, hogy egy metabolit jelzőmolekulaként működik.”

Ugyanezek a változások a májban – a ketontestek termelése a zsírégetésből, valamint a megnövekedett eIF4E aktivitás – akkor is megfigyelhetők voltak, amikor laboratóriumi állatokat főként zsírból álló ketogén diétával etettek.

Ekkor gyulladt fel a „villanykörte”.

„Amint láttuk, hogyan működik ez az útvonal, megláttuk a lehetőséget a beavatkozásra” – mondta Ruggiero.

A hasnyálmirigyrák Achilles-sarka

A tudósok kezdetben egy eFT508 nevű rákellenes gyógyszerrel kezelték a hasnyálmirigyrákot, amely letiltja az eIF4E-t, hogy megakadályozza a daganat növekedését. A hasnyálmirigydaganatok azonban tovább nőttek, más energiaforrásokat, például glükózt és szénhidrátokat használva.

Tudván, hogy a hasnyálmirigyrák képes túlélni zsíron, és hogy az eIF4E aktívabbá válik, amikor a zsír elégetésre kerül, a tudósok először ketogén diétára fogták az állatokat, arra kényszerítve a daganatokat, hogy csak zsírt fogyasszanak, majd alkalmazták a rákellenes gyógyszert. Ebben az összefüggésben a gyógyszer kikapcsolta a rákos sejtek egyetlen tápanyagforrását, és a daganatok összezsugorodtak.

Ruggiero a UCSF sejt- és molekuláris farmakológia professzorával, Dr. Kevan Shokattal együtt fejlesztette ki az eFT508-at a 2010-es években, és a klinikai vizsgálatok során ígéretesnek bizonyult. De most már sokkal hatékonyabb módja van a felhasználásának.

„A kutatási terület régóta küzd azért, hogy szilárdan összekapcsolja az étrendet a rákkal és a rákkezelésekkel” – mondta Ruggiero. „De ahhoz, hogy ezeket a dolgokat produktívan össze lehessen kapcsolni, meg kell érteni a mechanizmust.”

Más rákfajták kezelése a diéták és a gyógyszerek eltérő kombinációit igényli.

„Arra számítunk, hogy a legtöbb ráknak más sebezhetőségei is vannak” – mondta Ruggiero. „Ez az alapja egy új módszernek a rák kezelésére diétával és személyre szabott terápiákkal.”