Badanie prowadzone przez naukowców z Wydziału Patologii oraz Centrum Nowotworów Laury i Isaaca Perlmutterów z NYU Langone Health wykazało, że geny zaangażowane w metabolizm komórkowy waliny są bardziej aktywne w nowotworowych limfocytach T niż w limfocytach prawidłowych. Zablokowanie tych genów nie tylko doprowadziło do zmniejszenia poziomu waliny w białaczkowych limfocytach T, ale także do zatrzymania wzrostu komórek nowotworowych w warunkach laboratoryjnych. Tylko 2% nowotworowych komórek T pozostało przy życiu. Co więcej, wyniki eksperymentu sugerują, że mutacje genu NOTCH1, najczęściej obserwowane u pacjentów z białaczką, sprzyjają wzrostowi nowotworu częściowo poprzez zwiększenie poziomu waliny.
Wyniki badania opublikowanego on-line 22 grudnia 2021 r. w czasopiśmie Nature obejmowały doświadczenia na ludzkich komórkach białaczkowych hodowanych w laboratorium, a także przeszczepianych myszom, u których prowadziło to do rozwoju nowotworu. Dalsze eksperymenty wykazały, że karmienie myszy chorych na białaczkę dietą o niskiej zawartości waliny przez trzy tygodnie przerwało wzrost nowotworu. Dieta zmniejszyła liczbę komórek nowotworowych krążących we krwi o co najmniej połowę, a w niektórych przypadkach do niewykrywalnego poziomu. Natomiast ponowne wprowadzenie waliny do diety prowadziło do progresji nowotworu.
Nasze badanie potwierdza, że ostra białaczka limfoblastyczna z limfocytów T jest całkowicie zależna od podaży waliny i że niedobór waliny może zahamować postęp tego nowotworu – powiedział współprowadzący badanie dr Palaniraja Thandapani z Centrum Nowotworów Perlmutterów NYU Grossman School of Medicine.
Diety o niskiej zawartości waliny są łatwo dostępne – powiedział dr Tandapani – ponieważ są już stosowane w leczeniu zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej związanych z zaburzeniami genetycznymi, które wpływają na metabolizm w układzie pokarmowym.
Starszy badacz dr Iannis Aifantis dodaje, że projekt badania prawdopodobnie łączyłby terapię dietetyczną z podawaniem wenetoklaksu – leku zatwierdzonego do stosowania w Stanach Zjednoczonych w przypadku większości innych rodzajów białaczki. Podkreśla, że kombinacja z lekiem jest ważna, ponieważ efekt ograniczeń dietetycznych prawdopodobnie nie będzie możliwy do utrzymania w dłuższej perspektywie. Wynika to z ryzyka wyniszczenia mięśni i uszkodzenia mózgu spowodowanego długotrwałym niedoborem waliny.
Nasze podejście kliniczne polegałoby na stosowaniu diety o niskiej zawartości waliny w celu zmniejszenia liczby limfocytów T u pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną do poziomu tak niskiego, że leki mogłyby wtedy skutecznie zablokować progresję nowotworu – powiedział dr Aifantis. Dodał również, że istnieje wiele podstawowych elementów budulcowych komórek, w tym białka, nukleotydy i kwasy tłuszczowe, które są potrzebne do rozwoju i rozprzestrzeniania się nowotworu. Odnotowano inne aminokwasy (szczególnie wysoki poziom lizyny) mające związek z rozwojem nowotworów, ale ich dokładna rola pozostaje nieznana. Dr Aifantis podkreślił, że same strategie żywieniowe w leczeniu nowotworów były testowane od dziesięcioleci, istnieją jednak niewielkie dowody naukowe na jakiekolwiek korzyści. Konieczne są dalsze badania, w tym planowane przez zespół badanie kliniczne, zanim można będzie zalecić jakiekolwiek wytyczne dotyczące leczenia.
Według danych American Cancer Society w USA każdego roku z powodu ostrej białaczki limfoblastycznej T-komórkowej umiera 1500 osób, w tym głównie pacjenci pediatryczni. Chorobę rozpoznaje się u ok. 5000 osób rocznie. Ten typ nowotworu stanowi około jedną czwartą wszystkich białaczek.
Na podstawie:
- Study confirms nutrient’s role in childhood blood cancer. Evidence suggests dietary limits may help
- Thandapani P, Kloetgen A, Witkowski MT, Glytsou C, Lee AK, Wang E, Wang J, LeBoeuf SE, Avrampou K, Papagiannakopoulos T, Tsirigos A, Aifantis I. Valine tRNA levels and availability regulate complex I assembly in leukaemia. Nature. 2022 Jan;601(7893):428-433. doi: 10.1038/s41586-021-04244-1. Epub 2021 Dec 22. PMID: 34937946.