La dieta chetogenica può migliorare l'efficacia della terapia del cancro al pancreas

Gli scienziati dell'Università della California di San Francisco (UCSF) hanno scoperto un modo per debellare il cancro al pancreas nei topi, sottoponendoli a una dieta ricca di grassi, o chetogenica, e a una terapia antitumorale.

La terapia blocca il metabolismo dei grassi, che è l'unica fonte di energia per le cellule tumorali, mentre i topi seguono una dieta chetogenica e i tumori smettono di crescere.

La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, è stata fatta dal team mentre cercava di capire come l'organismo gestisce la propria esistenza basandosi sui grassi durante il digiuno.

"Le nostre scoperte ci conducono direttamente alla biologia di uno dei tumori più letali, il cancro al pancreas", ha affermato Davide Ruggiero, PhD, professore e ricercatore dell'American Cancer Society presso i dipartimenti di urologia e farmacologia cellulare e molecolare dell'UCSF e autore principale dello studio.

Il team di Ruggiero ha scoperto per primo come una proteina nota come fattore di inizio della traduzione eucariotica 4E (eIF4E) alteri il metabolismo corporeo per bruciare i grassi durante il digiuno. Lo stesso interruttore viene attivato da eIF4E quando l'animale segue una dieta chetogenica.

Hanno scoperto che un nuovo farmaco antitumorale chiamato eFT508, attualmente in fase di sperimentazione clinica, blocca eIF4E e la via chetogenica, impedendo all'organismo di metabolizzare i grassi. Quando gli scienziati hanno combinato il farmaco con una dieta chetogenica in un modello animale di cancro al pancreas, le cellule tumorali hanno iniziato a morire di fame.

"I nostri risultati rivelano un punto di vulnerabilità che può essere trattato con un inibitore clinico che sappiamo già essere sicuro per gli esseri umani. Ora disponiamo di prove convincenti su un modo per utilizzare la dieta, insieme ai trattamenti antitumorali esistenti, per colpire con precisione i tumori", ha affermato Ruggiero.

Utilizzo di diversi tipi di combustibile in una cella

Le persone possono sopravvivere senza cibo per settimane, anche perché il corpo brucia i grassi immagazzinati.

Durante il digiuno, il fegato converte i grassi in corpi chetonici, che vengono utilizzati al posto del glucosio, la normale fonte di energia dell'organismo. Il team di Ruggiero ha scoperto che eIF4E nel fegato diventa più attivo anche quando il fegato sospende le sue altre attività metaboliche, suggerendo che il fattore sia coinvolto nella creazione di corpi chetonici, un processo chiamato chetogenesi.

"Il digiuno fa parte di varie pratiche culturali e religiose da secoli e si ritiene che promuova la salute", ha affermato Haojun Yang, PhD, borsista post-dottorato nel laboratorio di Ruggiero e primo autore dello studio. "La nostra scoperta che il digiuno riprogramma l'espressione genica fornisce una potenziale spiegazione biologica per questi benefici".

Monitorando i cambiamenti nei vari percorsi metabolici durante il digiuno, gli scienziati hanno scoperto che eIF4E viene attivato dagli acidi grassi liberi, che vengono rilasciati dalle cellule adipose all'inizio del digiuno, in modo che il corpo abbia qualcosa da consumare.

"Il metabolita che il corpo utilizza per produrre energia viene utilizzato anche come molecola di segnalazione durante il digiuno", ha detto Ruggiero. "Come biochimico, vedere un metabolita agire come segnale è stata la cosa più sorprendente".

Gli stessi cambiamenti nel fegato (produzione di corpi chetonici dalla combustione dei grassi, insieme a una maggiore attività di eIF4E) si sono verificati anche quando gli animali da laboratorio sono stati alimentati con una dieta chetogenica composta principalmente da grassi.

Fu allora che si accese la lampadina.

"Quando abbiamo visto come funzionava questo percorso, abbiamo capito l'opportunità di intervenire", ha affermato Ruggiero.

Il tallone d'Achille del cancro al pancreas

Inizialmente, gli scienziati hanno trattato il cancro al pancreas con un farmaco antitumorale chiamato eFT508, che inibisce eIF4E, nel tentativo di bloccare la crescita tumorale. Tuttavia, i tumori pancreatici hanno continuato a crescere, utilizzando altre fonti di energia, come glucosio e carboidrati.

Sapendo che il cancro al pancreas può sopravvivere con i grassi e che eIF4E diventa più attivo quando i grassi vengono bruciati, gli scienziati hanno prima sottoposto gli animali a una dieta chetogenica, costringendo i tumori a consumare solo grassi, e poi hanno somministrato il farmaco antitumorale. In questo contesto, il farmaco ha bloccato l'unica fonte di nutrimento delle cellule tumorali e i tumori si sono ridotti.

Ruggiero, insieme a Kevan Shokat, PhD, professore di farmacologia cellulare e molecolare presso l'UCSF, ha sviluppato eFT508 negli anni 2010, che ha mostrato risultati promettenti negli studi clinici. Ma ora esiste un modo molto più potente per utilizzarlo.

"La ricerca si è a lungo sforzata di collegare saldamente la dieta al cancro e ai trattamenti antitumorali", ha affermato Ruggiero. "Ma per collegare questi fattori in modo produttivo, è necessario comprenderne il meccanismo".

Il trattamento di altre forme di cancro richiederà combinazioni diverse di diete e farmaci.

"Prevediamo che la maggior parte dei tumori presenti altre vulnerabilità", ha affermato Ruggiero. "Questa è la base per un nuovo modo di trattare il cancro con dieta e terapie personalizzate".