Ketogena dijeta može poboljšati učinkovitost terapije raka gušterače

Znanstvenici sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu (UCSF) otkrili su način uništavanja raka gušterače kod miševa stavljanjem na prehranu s visokim udjelom masti, odnosno ketogenu prehranu, i davanjem terapije protiv raka.

Terapija blokira metabolizam masti, što je jedini izvor energije za stanice raka, dok miševi ostaju na ketogenoj dijeti, a tumori prestaju rasti.

Tim je došao do otkrića, objavljenog u časopisu Nature, pokušavajući shvatiti kako tijelo upravlja svojim postojanjem na mastima tijekom posta.

„Naši nalazi vode nas izravno do biologije jednog od najsmrtonosnijih karcinoma, raka gušterače“, rekao je Davide Ruggiero, doktor znanosti, profesor i istraživački suradnik Američkog društva za rak na odjelima urologije te stanične i molekularne farmakologije Sveučilišta Kalifornije u San Franciscu te glavni autor rada.

Ruggierov tim prvi je otkrio kako protein poznat kao eukariotski faktor inicijacije translacije 4E (eIF4E) mijenja metabolizam tijela kako bi sagorijevao masti tijekom posta. Isti prekidač eIF4E preokreće kada je životinja na ketogenoj dijeti.

Otkrili su da novi lijek protiv raka pod nazivom eFT508, koji je trenutno u kliničkim ispitivanjima, blokira eIF4E i ketogeni put, sprječavajući tijelo da metabolizira masti. Kada su znanstvenici kombinirali lijek s ketogenom dijetom u životinjskom modelu raka gušterače, stanice raka počele su gladovati.

„Naši nalazi otkrivaju točku ranjivosti koja se može liječiti kliničkim inhibitorom za koji već znamo da je siguran kod ljudi. Sada imamo uvjerljive dokaze za jedan način korištenja prehrane zajedno s postojećim tretmanima raka za precizno ciljanje tumora“, rekao je Ruggiero.

Korištenje različitih vrsta goriva u ćeliji

Ljudi mogu preživjeti bez hrane tjednima, dijelom zato što tijelo sagorijeva uskladištene masti.

Tijekom posta, jetra pretvara masti u ketonska tijela, koja se koriste umjesto glukoze, normalnog izvora energije u tijelu. Ruggieroov tim otkrio je da eIF4E u jetri postaje aktivniji čak i kada jetra pauzira svoje druge metaboličke aktivnosti, što sugerira da je taj faktor uključen u stvaranje ketonskih tijela, proces koji se naziva ketogeneza.

„Post je stoljećima dio raznih kulturnih i vjerskih praksi i smatra se da promiče zdravlje“, rekao je Haojun Yang, doktor znanosti, postdoktorand u Ruggierovoj laboratoriji i prvi autor studije. „Naše otkriće da post mijenja ekspresiju gena pruža potencijalno biološko objašnjenje za te dobrobiti.“

Praćenjem promjena u raznim metaboličkim putovima tijekom posta, znanstvenici su otkrili da se eIF4E aktivira slobodnim masnim kiselinama, koje masne stanice oslobađaju na početku posta kako bi tijelo imalo što konzumirati.

„Metabolit koji tijelo koristi za energiju također se koristi kao signalna molekula tijekom posta“, rekao je Ruggiero. „Kao biokemičaru, vidjeti metabolit kako djeluje kao signal bilo je najnevjerojatnije.“

Iste promjene u jetri - proizvodnja ketonskih tijela izgaranjem masti, uz povećanu aktivnost eIF4E - dogodile su se i kada su laboratorijske životinje hranjene ketogenom prehranom koja se sastojala uglavnom od masti.

Tada se "upalila žarulja".

„Kad smo vidjeli kako ovaj put funkcionira, vidjeli smo priliku za intervenciju“, rekao je Ruggiero.

Ahilova peta raka gušterače

Znanstvenici su isprva liječili rak gušterače lijekom protiv raka pod nazivom eFT508, koji onemogućuje eIF4E, u pokušaju da blokiraju rast tumora. Međutim, tumori gušterače nastavili su rasti koristeći druge izvore goriva, poput glukoze i ugljikohidrata.

Znajući da rak gušterače može preživjeti na mastima i da eIF4E postaje aktivniji kada se masti sagorijevaju, znanstvenici su prvo stavili životinje na ketogenu dijetu, prisiljavajući tumore da konzumiraju samo masti, a zatim su primijenili lijek protiv raka. U tom kontekstu, lijek je isključio jedini izvor prehrane stanica raka, a tumori su se smanjili.

Ruggiero je, zajedno s Kevanom Shokatom, doktorom znanosti, profesorom stanične i molekularne farmakologije na UCSF-u, razvio eFT508 u 2010-ima, a klinička ispitivanja pokazala su određena obećanja. Ali sada postoji puno snažniji način njegove upotrebe.

„Istraživačko područje se dugo borilo da čvrsto poveže prehranu s rakom i liječenjem raka“, rekao je Ruggiero. „Ali da biste te stvari produktivno povezali, morate razumjeti mehanizam.“

Liječenje drugih oblika raka zahtijevat će različite kombinacije dijeta i lijekova.

„Očekujemo da većina karcinoma ima i druge ranjivosti“, rekao je Ruggiero. „Ovo je osnova za novi način liječenja raka prehranom i personaliziranim terapijama.“