Исследователи из Университета Нотр-Дам (University of Notre Dame) обнаружили, что добавка прекетонов — компонента кетогенной диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов — к лечению рака в лабораторных условиях оказалась очень эффективной для лечения рака простаты.
Опубликованное в научном журнале Cancer Research исследование Синь Лу (Xin Lu), научного сотрудника кафедры биологических наук, и его коллег решило проблему, с которой боролись онкологи: рак простаты устойчив к определенному типу иммунотерапии, называемой терапией блокады иммунных контрольных точек (ICB). Терапия ICB блокирует связывание определенных белков с другими белками и открывает путь истребляющим клеткам нашего организма, Т-клеткам, для уничтожения рака.
«Рак простаты является наиболее распространенным видом рака среди американских мужчин, и иммунотерапия действительно оказала влияние на некоторые другие виды рака, такие как меланома или рак легких, но она почти не эффективна при раке простаты», — сказал Лу. Добавление пищевых добавок может преодолеть это сопротивление, предположил ведущий автор исследования Шон Мерфи (Sean Murphy).
Мерфи, научный сотрудник лаборатории Лу, сам придерживался кето-диеты. Зная, что раковые клетки питаются сахаром, он решил, что лишение мышиных моделей углеводов — ключевого компонента кето-диеты — может предотвратить рост рака.
Он разделил модели на разные группы: только иммунотерапия, только кетогенная диета, только добавка прекетонов, кетогенная диета с иммунотерапией, добавка с иммунотерапией и контрольная группа. Хотя сама по себе иммунотерапия почти не влияла на опухоли (как и то, что происходит с большинством пациентов с раком простаты), кетогенная диета с иммунотерапией и добавка прекетонов с иммунотерапией уменьшали рак и продлевали жизнь у мышиных моделей.
Добавка с иммунотерапией подействовала лучше всего.
«Оказалось, что эта комбинация сработала очень хорошо», — сказал Лу. «Это привело к тому, что опухоль стала очень чувствительной к иммунотерапии: 23 процента мышей вылечились — у них не было опухолей; у остальных опухоли действительно значительно уменьшились».
Имеющиеся данные указывают на возможность того, что добавка, обеспечивающая кетонами, которые вырабатываются в организме, когда люди соблюдают кето-диету, может предотвратить устойчивость клеток рака простаты к иммунотерапии. Это может привести к будущим клиническим исследованиям, которые изучат, как кетогенные диеты или кето-добавки могут улучшить терапию рака.
Хотя кето-диеты допускают минимальное потребление углеводов, успех этого исследования не связан с нехваткой углеводов, подчеркнули Мерфи и Лу. Речь идет о наличии кетонового тела — вещества, вырабатываемого печенью и используемого в качестве источника энергии, когда глюкоза недоступна. Кетоны нарушают цикл раковых клеток, позволяя Т-клеткам выполнять свою работу по их уничтожению.
По словам Лу, это открытие было захватывающим и на молекулярном уровне. Любой тип диетического исследования может пострадать от потенциальной причинно-следственной связи: возникли ли эти результаты или другие изменения из-за диеты? Но Лу и его коллеги подтвердили свои результаты с помощью секвенирования одноклеточной РНК, которое исследует экспрессию генов в отдельных клетках опухоли.
«Мы обнаружили, что эта комбинация добавки и иммунотерапии перепрограммировала весь иммунный профиль опухолей и привлекла в опухоли множество Т-клеток, чтобы убить клетки рака простаты», — подчеркнул Лу.
Успешная терапия также снизила количество иммунных клеток, называемых нейтрофилами. Попав в микроокружение опухоли, естественные свойства нейтрофилов сильно искажаются, и они становятся в значительной степени ответственными за ингибирование активности Т-клеток и способствуют дальнейшему прогрессированию опухоли. Нарушение регуляции нейтрофилов также связано со многими другими заболеваниями.
«Поскольку основное кетоновое тело истощает нейтрофилы, это открывает двери для изучения влияния кето-диеты и кетоновых добавок на самые разные заболевания, от воспалительных заболеваний кишечника до артрита», — сказал Мерфи.
Лу согласился с этим.
«Что интересно, так это то, что мы приближаемся к механизму, подкрепленному генетическими моделями и тем, что мы видим в самих опухолях, и объясняем, почему это работает», — заключил он.
Литература:
Sean Murphy et al, Ketogenic diet alters the epigenetic and immune landscape of prostate cancer to overcome resistance to immune checkpoint blockade therapy, Cancer Research (2024). DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-2742