Изменение диеты может стать ключом к улучшению лечения рака толстой кишки, говорится в новом исследовании, проведенном в онкологическом центре Мичиганского университета им. Рогеля.
Раковые клетки нуждаются в питательных веществах , чтобы выжить и расти. Одна из наиболее важных чувствительных к питательным веществам молекул в клетке называется mTORC1. Часто называемый основным регулятором роста клеток, он позволяет клеткам ощущать различные питательные вещества и, таким образом, расти и размножаться. Когда питательные вещества ограничены, клетки отключают каскад восприятия питательных веществ и отключают mTORC1.
Хотя известно, что mTORC1 гиперактивен при раке толстой кишки , ключевой вопрос заключается в том, захватывают ли опухоли толстой кишки пути восприятия питательных веществ, чтобы активировать главный регулятор.
«При раке толстой кишки , когда вы уменьшаете питательные вещества, доступные в опухолях, клетки не знают, что делать. Без питательных веществ для роста они переживают своего рода кризис, который приводит к массовой гибели клеток », — сказал старший автор Ятрик. М. Шах, доктор философии, Гораций В. Дэвенпорт, университетский профессор физиологии Мичиганской медицины.
Исследователи обнаружили в клетках и у мышей, что диета с низким содержанием белка блокирует сигнальный путь питательных веществ, запускающий основной регулятор роста рака. Результаты опубликованы в Gastroenterology .
Регулятор mTORC1 контролирует, как клетки используют питательные сигналы для роста и размножения. Он очень активен при раке с определенными мутациями и, как известно, вызывает устойчивость рака к стандартным методам лечения. Диета с низким содержанием белка и, в частности, сокращение количества двух ключевых аминокислот изменила сигналы питания с помощью комплекса под названием GATOR.
GATOR1 и GATOR2 работают вместе, чтобы поддерживать mTORC1 в бизнесе. Когда в клетке много питательных веществ, GATOR2 активирует mTORC1. Когда питательных веществ мало, GATOR1 деактивирует mTORC1. Ограничение определенных аминокислот блокирует передачу сигналов о питательных веществах.
Предыдущие попытки заблокировать mTORC были сосредоточены на подавлении его сигналов, вызывающих рак. Но эти ингибиторы вызывают серьезные побочные эффекты, и когда пациенты перестают их принимать, рак возвращается. Исследование предполагает, что блокирование пути поступления питательных веществ путем ограничения аминокислот с помощью диеты с низким содержанием белка предлагает альтернативный способ выключения mTORC.
«Мы знали, что питательные вещества важны для регуляции mTORC, но мы не знали, как они непосредственно передают сигнал mTORC. Мы обнаружили, что сигнальный путь питательных веществ так же важен для регуляции mTORC, как и онкогенный сигнальный путь», — сказал первый автор исследования Сумит Соланки. Доктор философии, научный сотрудник Онкологического центра Рогеля.
Исследователи подтвердили свои выводы на клетках и мышах, где они увидели, что ограничение количества аминокислот останавливает рост рака и приводит к повышенной гибели клеток. Они также изучили биоптаты тканей пациентов с раком толстой кишки, которые подтвердили, что высокие маркеры mTORC коррелируют с большей резистентностью к химиотерапии и худшими результатами. Соланки сказал, что это может дать возможность направить лечение пациентов с этим маркером.
«Низкобелковая диета не будет самостоятельным лечением. Ее нужно сочетать с чем-то еще, например с химиотерапией», — сказал Соланки.
Риск низкобелковой диеты заключается в том, что больные раком люди часто испытывают мышечную слабость и потерю веса , что может усугубить ограничение белка.
«Сажать больных раком на диету с дефицитом белка на длительный срок — не идеальный вариант. Но если вы сможете найти ключевые моменты — например, в начале химиотерапии или облучения — когда пациенты могут перейти на диету с низким содержанием белка в течение недели или двух, мы потенциально может повысить эффективность этих методов лечения», — сказал Шах.
Дальнейшие исследования уточнят эту концепцию терапевтического окна для ограничения аминокислот. Исследователи также будут стремиться понять, как эти пути создают устойчивость к лечению и может ли ингибитор блокировать комплексы GATOR.
