Исследователи из Юго-западного медицинского центра UT обнаружили, что диета без аминокислоты триптофан может эффективно остановить рост рака печени у мышей. Их выводы, опубликованные в Nature Communications , предлагают новые идеи для диетического лечения рака и подчеркивают важную роль метаболита триптофана индол-3-пирувата (I3P) в развитии опухолей печени.

«Эта работа демонстрирует, что индивидуальная диетическая модуляция может служить мощным вспомогательным средством при лечении рака», — сказала руководитель исследования Маралис Коначчи-Соррелл, доктор философии, доцент кафедры клеточной биологии и исследовательского института Детского медицинского центра в Юго-Западном университете Техаса (CRI) и член Программы исследований клеточных сетей в раке Центра комплексного лечения рака Гарольда К. Симмонса. «Она основана на открытии нашей лаборатории, что универсальный онкоген MYC увеличивает потребность в триптофане при опухолях печени ».

Гепатоцеллюлярная карцинома (ГЦК) является третьей по значимости причиной смертности от рака во всем мире, согласно данным Всемирной организации здравоохранения за 2020 год, с ограниченными возможностями эффективного лечения и пятилетней выживаемостью около 30%. Исследование показывает, что рост рака печени, вызванный онкогеном MYC, особенно зависит от триптофана, который преобразуется в I3P, а также в другие метаболиты.

Удалив триптофан из рациона мышей, исследователи остановили рост опухолей печени, вызванных MYC, и восстановили нормальную экспрессию генов в клетках печени . Примечательно, что это диетическое вмешательство не повлияло на синтез белка в нормальных клетках, что предполагает целенаправленный терапевтический подход, который щадит здоровые ткани.

«Опухоли печени требуют большого количества триптофана для генерации онкометаболитов I3P», — сказал доктор Коначчи-Соррелл. «Диета без триптофана предотвращает рост опухолей печени с помощью механизма, который зависит от I3P, но не зависит от трансляции — процесса, посредством которого белки синтезируются из аминокислотных строительных блоков. Поскольку триптофан — это аминокислота с наименьшим содержанием в протеоме, краткосрочные диетические манипуляции безопасны для здоровых тканей, но не для раковых клеток».

К продуктам с высоким содержанием триптофана относятся индейка, красное мясо, свинина, курица, тофу, молоко, соевые бобы (включая эдамаме), киноа, овес и рыба.

Исследование подчеркивает сложную роль метаболизма триптофана в раке. Хотя известно, что триптофан метаболизируется в несколько важных соединений, включая нейротрансмиттер серотонин и кинуренин, предшественник витамина B ниацина, исследование показало, что опухоли печени, вызванные MYC, предпочтительно используют триптофан для производства I3P, а не кинуренина. Этот сдвиг подчеркивает потенциал для нацеливания на определенные метаболические пути при лечении рака.

Исследователи также обнаружили, что добавление I3P восстановило рост клеток рака печени, испытывающих нехватку триптофана , что еще больше подчеркивает важную роль этого метаболита в развитии рака. Эти результаты показывают, что нацеливание на I3P или путь его производства может быть жизнеспособной терапевтической стратегией.

«Это исследование не только расширяет понимание биологии рака печени, но и предлагает перспективный подход к разработке персонализированных методов лечения рака», — сказал доктор Коначчи-Соррелл.