Ang ketogenic diet ay maaaring mapabuti ang bisa ng pancreatic cancer therapy

Natuklasan ng mga siyentipiko sa University of California, San Francisco (UCSF) ang isang paraan upang patayin ang pancreatic cancer sa mga daga sa pamamagitan ng paglalagay sa kanila ng high-fat, o ketogenic, diet at pagbibigay sa kanila ng cancer therapy.

Hinaharang ng therapy ang fat metabolism, na siyang tanging pinagmumulan ng enerhiya para sa mga selula ng kanser, habang ang mga daga ay nananatili sa isang ketogenic diet, at ang mga tumor ay humihinto sa paglaki.

Ginawa ng koponan ang pagtuklas, na inilathala sa journal Nature, habang sinubukan nilang maunawaan kung paano pinamamahalaan ng katawan ang pagkakaroon nito sa taba sa panahon ng pag-aayuno.

"Ang aming mga natuklasan ay direktang humantong sa amin sa biology ng isa sa mga pinakanakamamatay na kanser, pancreatic cancer," sabi ni Davide Ruggiero, PhD, propesor at American Cancer Society research fellow sa UCSF departments of urology at cellular at molecular pharmacology at senior author ng papel.

Unang nalaman ng pangkat ni Ruggiero kung paano binabago ng isang protina na kilala bilang eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E) ang metabolismo ng katawan upang magsunog ng taba sa panahon ng pag-aayuno. Ang parehong switch ay binabaligtad ng eIF4E kapag ang hayop ay nasa isang ketogenic diet.

Natagpuan nila na ang isang bagong anti-cancer na gamot na tinatawag na eFT508, na kasalukuyang nasa mga klinikal na pagsubok, ay humaharang sa eIF4E at sa ketogenic pathway, na pumipigil sa katawan sa pag-metabolize ng mga taba. Nang pinagsama ng mga siyentipiko ang gamot sa isang ketogenic diet sa isang modelo ng hayop ng pancreatic cancer, ang mga selula ng kanser ay nagsimulang magutom.

"Ang aming mga natuklasan ay nagpapakita ng isang punto ng kahinaan na maaaring gamutin sa isang clinical inhibitor na alam na namin na ligtas sa mga tao. Mayroon na kaming nakakahimok na katibayan para sa isang paraan ng paggamit ng diyeta kasama ang mga umiiral na paggamot sa kanser upang tiyak na i-target ang mga tumor," sabi ni Ruggiero.

Paggamit ng iba't ibang uri ng gasolina sa isang cell

Ang mga tao ay maaaring mabuhay nang walang pagkain sa loob ng ilang linggo, bahagyang dahil sinusunog ng katawan ang nakaimbak na taba.

Sa panahon ng pag-aayuno, binago ng atay ang mga taba sa mga katawan ng ketone, na ginagamit sa halip na glucose, ang normal na pinagmumulan ng enerhiya ng katawan. Natuklasan ng koponan ni Ruggiero na ang eIF4E sa atay ay nagiging mas aktibo kahit na ang atay ay naka-pause sa iba pang metabolic na aktibidad nito, na nagmumungkahi na ang kadahilanan ay kasangkot sa paglikha ng mga ketone body, isang proseso na tinatawag na ketogenesis.

"Ang pag-aayuno ay naging bahagi ng iba't ibang kultural at relihiyosong mga kasanayan sa loob ng maraming siglo at naisip na itaguyod ang kalusugan," sabi ni Haojun Yang, PhD, isang postdoctoral fellow sa Ruggiero's lab at unang may-akda ng pag-aaral. "Ang aming pagtuklas na ang pag-aayuno ay nagre-rewire ng gene expression ay nagbibigay ng potensyal na biological na paliwanag para sa mga benepisyong ito."

Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga pagbabago sa iba't ibang mga metabolic pathway sa panahon ng pag-aayuno, natuklasan ng mga siyentipiko na ang eIF4E ay isinaaktibo ng mga libreng fatty acid, na inilalabas ng mga fat cell sa simula ng pag-aayuno upang ang katawan ay may makonsumo.

"Ang metabolite na ginagamit ng katawan para sa enerhiya ay ginagamit din bilang isang molekula ng senyas sa panahon ng pag-aayuno," sabi ni Ruggiero. "Bilang isang biochemist, ang makita ang isang metabolite na kumilos bilang isang senyas ay ang pinaka-kahanga-hangang bagay."

Ang parehong mga pagbabagong ito sa atay—ang paggawa ng mga katawan ng ketone mula sa pagsunog ng taba, kasama ang pagtaas ng aktibidad ng eIF4E—ay naganap din kapag ang mga hayop sa laboratoryo ay pinakain ng ketogenic diet na karamihan ay binubuo ng taba.

Iyon ay kapag ang "light bulb" ay nagpunta.

"Sa sandaling makita namin kung paano gumagana ang landas na ito, nakita namin ang pagkakataon na mamagitan," sabi ni Ruggiero.

Ang Achilles Heel ng Pancreatic Cancer

Una nang ginagamot ng mga siyentipiko ang pancreatic cancer gamit ang isang anti-cancer na gamot na tinatawag na eFT508, na hindi pinapagana ang eIF4E, sa pagtatangkang hadlangan ang paglaki ng tumor. Gayunpaman, ang mga pancreatic tumor ay patuloy na lumalaki, gamit ang iba pang pinagmumulan ng gasolina, tulad ng glucose at carbohydrates.

Alam na ang pancreatic cancer ay maaaring mabuhay sa taba at ang eIF4E ay nagiging mas aktibo kapag ang taba ay sinunog, ang mga siyentipiko ay unang inilagay ang mga hayop sa isang ketogenic diet, na pinipilit ang mga tumor na kumain lamang ng taba, at pagkatapos ay inilapat ang anti-cancer na gamot. Sa kontekstong ito, pinatay ng gamot ang tanging pinagmumulan ng nutrisyon ng mga selula ng kanser, at lumiit ang mga tumor.

Si Ruggiero, kasama si Kevan Shokat, PhD, propesor ng cellular at molecular pharmacology sa UCSF, ay bumuo ng eFT508 noong 2010s, at nagpakita ito ng ilang pangako sa mga klinikal na pagsubok. Ngunit ngayon ay may mas makapangyarihang paraan para gamitin ito.

"Ang larangan ng pananaliksik ay matagal nang nagpupumilit na mahigpit na ikonekta ang diyeta sa mga paggamot sa kanser at kanser," sabi ni Ruggiero. "Ngunit upang ikonekta ang mga bagay na ito nang produktibo, kailangan mong maunawaan ang mekanismo."

Ang paggamot para sa iba pang uri ng kanser ay mangangailangan ng iba't ibang kumbinasyon ng mga diyeta at gamot.

"Inaasahan namin na ang karamihan sa mga kanser ay may iba pang mga kahinaan," sabi ni Ruggiero. "Ito ang batayan para sa isang bagong paraan upang gamutin ang kanser na may diyeta at mga personalized na therapy."