Ketogēnā diēta var uzlabot aizkuņģa dziedzera vēža terapijas efektivitāti

Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko (UCSF) zinātnieki ir atklājuši veidu, kā iznīcināt aizkuņģa dziedzera vēzi pelēm, ievadot tās ketogēnā diētā ar augstu tauku saturu un dodot tām vēža terapiju.

Terapija bloķē tauku metabolismu, kas ir vienīgais enerģijas avots vēža šūnām, kamēr peles ievēro ketogēnu diētu, un audzēji pārstāj augt.

Komanda atklāja šo atklājumu, kas publicēts žurnālā Nature, cenšoties saprast, kā organisms badošanās laikā pārvalda savu eksistenci ar taukiem.

"Mūsu atklājumi mūs noved tieši pie viena no nāvējošākajiem vēža veidiem, aizkuņģa dziedzera vēža, bioloģijas," sacīja Davide Ruggiero, doktors, profesors un Amerikas Vēža biedrības pētnieks UCSF uroloģijas un šūnu un molekulārās farmakoloģijas nodaļās un raksta vecākais autors.

Ruggiero komanda vispirms noskaidroja, kā proteīns, kas pazīstams kā eikariotu translācijas iniciācijas faktors 4E (eIF4E), maina organisma vielmaiņu, lai dedzinātu taukus badošanās laikā. To pašu slēdzi eIF4E pārslēdz, kad dzīvnieks ievēro ketogēnu diētu.

Viņi atklāja, ka jaunas pretvēža zāles ar nosaukumu eFT508, kas pašlaik atrodas klīniskajos pētījumos, bloķē eIF4E un ketogēno ceļu, neļaujot organismam metabolizēt taukus. Kad zinātnieki apvienoja zāles ar ketogēno diētu aizkuņģa dziedzera vēža dzīvnieku modelī, vēža šūnas sāka badoties.

"Mūsu atklājumi atklāj ievainojamības punktu, ko var ārstēt ar klīnisku inhibitoru, par kuru mēs jau zinām, ka tas ir drošs cilvēkiem. Tagad mums ir pārliecinoši pierādījumi par vienu veidu, kā izmantot diētu kopā ar esošajām vēža ārstēšanas metodēm, lai precīzi iedarbotos uz audzējiem," sacīja Ruggiero.

Dažādu veidu degvielas izmantošana šūnā

Cilvēki var iztikt bez ēdiena nedēļām ilgi, daļēji tāpēc, ka organisms sadedzina uzkrātos taukus.

Gavēņa laikā aknas pārvērš taukus ketonķermeņos, kurus izmanto glikozes vietā, kas ir organisma parastais enerģijas avots. Ruggiero komanda atklāja, ka eIF4E aknās kļūst aktīvāks pat tad, kad aknas pārtrauc citas vielmaiņas aktivitātes, kas liecina, ka šis faktors ir iesaistīts ketonķermeņu veidošanā, procesā, ko sauc par ketoģenēzi.

“Gavēnis gadsimtiem ilgi ir bijis daļa no dažādām kultūras un reliģiskām praksēm, un tiek uzskatīts, ka tas veicina veselību,” sacīja Haodžuns Jangs, doktors, Rudžero laboratorijas pēcdotorants un pētījuma pirmais autors. “Mūsu atklājums, ka gavēnis pārprogrammē gēnu ekspresiju, sniedz potenciālu bioloģisku skaidrojumu šiem ieguvumiem.”

Izsekojot dažādu vielmaiņas ceļu izmaiņām badošanās laikā, zinātnieki atklāja, ka eIF4E aktivizē brīvās taukskābes, kuras tauku šūnas izdala badošanās sākumā, lai organismam būtu ko patērēt.

“Metabola viela, ko organisms izmanto enerģijas iegūšanai, badošanās laikā tiek izmantota arī kā signālmolekula,” sacīja Rudžero. “Kā bioķīmiķim metabolīta darbības kā signāla redzēšana bija visbrīnišķīgākā lieta.”

Šīs pašas izmaiņas aknās — ketonvielu veidošanās, sadedzinot taukus, kā arī palielināta eIF4E aktivitāte — notika arī tad, kad laboratorijas dzīvniekiem tika dota ketogēna diēta, kas galvenokārt sastāvēja no taukiem.

Tieši tad iedegās "spuldzīte".

"Kad mēs redzējām, kā šis ceļš darbojas, mēs redzējām iespēju iejaukties," sacīja Ruggiero.

Aizkuņģa dziedzera vēža Ahilleja papēdis

Zinātnieki sākotnēji ārstēja aizkuņģa dziedzera vēzi ar pretvēža zālēm, ko sauc par eFT508, kas inaktivē eIF4E, cenšoties bloķēt audzēja augšanu. Tomēr aizkuņģa dziedzera audzēji turpināja augt, izmantojot citus degvielas avotus, piemēram, glikozi un ogļhidrātus.

Apzinoties, ka aizkuņģa dziedzera vēzis var izdzīvot, izmantojot taukus, un ka eIF4E kļūst aktīvāks, kad tauki tiek sadedzināti, zinātnieki vispirms dzīvniekiem noteica ketogēno diētu, piespiežot audzējus patērēt tikai taukus, un pēc tam lietoja pretvēža zāles. Šajā kontekstā zāles izslēdza vēža šūnu vienīgo uztura avotu, un audzēji saruka.

Ruggiero kopā ar Kevanu Šokatu, PhD, šūnu un molekulārās farmakoloģijas profesoru UCSF, 2010. gados izstrādāja eFT508, un klīniskajos pētījumos tas uzrādīja zināmu potenciālu. Taču tagad ir daudz jaudīgāks veids, kā to izmantot.

“Pētniecības jomā jau sen ir bijušas grūtības stingri sasaistīt uzturu ar vēzi un vēža ārstēšanu,” sacīja Ruggiero. “Bet, lai šīs lietas produktīvi savienotu, ir jāsaprot mehānisms.”

Citu vēža formu ārstēšanai būs nepieciešamas dažādas diētu un medikamentu kombinācijas.

"Mēs sagaidām, ka lielākajai daļai vēža veidu ir arī citas ievainojamības," sacīja Ruggiero. "Tas ir pamats jaunam vēža ārstēšanas veidam ar diētu un personalizētu terapiju."