Znanstveniki z univerze UChicago so odkrili, da trans-vakcenična kislina (TVA), maščobna kislina, ki jo najdemo v govedini, jagnjetini in mlečnih izdelkih, izboljša sposobnost imunskih celic za boj proti tumorjem.
Trans-vakcenična kislina (TVA), dolgoverižna maščobna kislina, ki jo najdemo v mesu in mlečnih izdelkih pašnih živali, kot so krave in ovce, v skladu z novo študijo raziskovalcev z Univerze v Chicagu izboljša sposobnost celic CD8+ T, da prodrejo v tumorje in uničijo rakave celice.
Raziskava, ki je bila ta teden objavljena v reviji Nature, je pokazala tudi, da so se bolniki, pri katerih je v krvi več TVA, bolje odzivali na imunoterapijo, kar kaže na to, da bi se lahko TVA uporabljal kot prehransko dopolnilo, ki bi dopolnjevalo klinično zdravljenje raka.
"Številne študije poskušajo razvozlati povezavo med prehrano in zdravjem ljudi, zaradi velike raznolikosti živil, ki jih ljudje uživajo, pa je zelo težko razumeti osnovne mehanizme. Če pa se osredotočimo samo na hranila in metabolite, ki izhajajo iz hrane, začnemo ugotavljati, kako vplivajo na fiziologijo in patologijo," je dejal doktor Jing Chen, zaslužni profesor medicine Janet Davison Rowley na univerzi UChicago in eden od glavnih avtorjev nove študije.
"Z osredotočanjem na hranila, ki lahko aktivirajo odzive celic T, smo našli eno, ki dejansko krepi protitumorsko odpornost z aktiviranjem pomembne imunske poti."
Iskanje hranil, ki aktivirajo imunske celice
Chenov laboratorij se osredotoča na razumevanje, kako metaboliti, hranila in druge molekule, ki krožijo v krvi, vplivajo na razvoj raka in odziv na zdravljenje raka. Za novo študijo sta dva podoktorska sodelavca, doktor Hao Fan in doktor Siyuan Xia, oba prva avtorja, sestavila knjižnico spojin "krvnih hranil", ki jo sestavlja 255 bioaktivnih molekul, pridobljenih iz hranil.
Spojine v tej novi knjižnici sta pregledala glede na njihovo sposobnost vplivanja na protitumorsko odpornost z aktiviranjem celic CD8+ T, skupine imunskih celic, ki so ključne za uničevanje rakavih ali virusno okuženih celic.
Ko so znanstveniki ocenili šest najboljših kandidatov v človeških in mišjih celicah, so ugotovili, da se je TVA najbolje obnesel. TVA je najpogostejša transmaščobna kislina v človeškem mleku, vendar je telo ne more proizvesti samo. Le približno 20 % TVA se razgradi v druge stranske produkte, 80 % pa jih kroži v krvi.
"To pomeni, da mora obstajati še kaj drugega, kar počne, zato smo se s tem začeli bolj ukvarjati," je dejal Chen.
"Videti, da ima eno samo hranilo, kot je TVA, zelo ciljno usmerjen mehanizem na ciljno vrsto imunskih celic ... To se mi zdi res neverjetno in zanimivo."
Dr. Jing Chen
Številni poskusi
Raziskovalci so nato izvedli vrsto poskusov s celicami in mišjimi modeli različnih vrst tumorjev. Hranjenje miši s prehrano, obogateno s TVA, je znatno zmanjšalo potencial tumorske rasti celic melanoma in raka debelega črevesa v primerjavi z mišmi, hranjenimi s kontrolno prehrano. Prehrana s TVA je povečala tudi sposobnost celic CD8+ T za infiltracijo tumorjev.
Ekipa je opravila tudi vrsto molekularnih in genetskih analiz, da bi razumela, kako TVA vpliva na celice T. Te so vključevale novo tehniko za spremljanje transkripcije enoverižne DNK, imenovano sekvenciranje enoverižne DNK s pomočjo ketoksala ali KAS-seq, ki jo je razvil doktor Chuan He, zaslužni profesor kemije John T. Wilson na univerzi UChicago in drugi glavni avtor študije. Ti dodatni testi, ki sta jih opravila oba laboratorija, Chen in He, so pokazali, da TVA inaktivira receptor na celični površini, imenovan GPR43, ki ga običajno aktivirajo kratkoverižne maščobne kisline, ki jih pogosto proizvaja črevesna mikrobiota.
TVA te kratkoverižne maščobne kisline preglasi in aktivira celični signalni proces, znan kot pot CREB, ki je vključen v različne funkcije, vključno s celično rastjo, preživetjem in diferenciacijo. Ekipa je tudi pokazala, da tudi mišji modeli, pri katerih je bil receptor GPR43 izključno odstranjen iz celic CD8+ T, nimajo izboljšane sposobnosti za boj proti tumorjem.
Ekipa je sodelovala tudi z doktorjem Justinom Klineom, profesorjem medicine na univerzi UChicago, pri analizi vzorcev krvi, odvzetih bolnikom, ki so se zdravili s celično imunoterapijo CAR-T zaradi limfoma. Ugotovili so, da so se bolniki z višjimi vrednostmi TVA na zdravljenje odzvali bolje kot bolniki z nižjimi vrednostmi. V sodelovanju z doktorico Wendy Stock, profesorico medicine Anjuli Seth Nayak, so testirali tudi celične linije levkemije in ugotovili, da TVA povečuje sposobnost imunoterapevtskega zdravila, da uničuje levkemične celice.
Osredotočite se na hranila in ne na hrano, pravijo
Študija kaže, da bi se TVA lahko uporabljal kot prehransko dopolnilo za pomoč pri različnih načinih zdravljenja raka na osnovi celic T, čeprav Chen poudarja, da je pomembno določiti optimalno količino samega hranila in ne vira hrane. Vedno več je dokazov o škodljivih učinkih uživanja prevelikih količin rdečega mesa in mlečnih izdelkov na zdravje, zato te študije ne smemo jemati kot izgovor za uživanje več cheeseburgerjev in pic, temveč kaže, da bi lahko prehranska dopolnila, kot je TVA, uporabili za spodbujanje aktivnosti celic T. Chen meni, da lahko enako storijo tudi druga hranila.
[Opomba uredništva: kaj ima govedina najvišje kakovosti proste pašne reje in surovo mleko opraviti s picami in hamburgerji? Kakovostno meso in surovi mlečni izdelki so prvinska hrana; pice in hamburgerji visoko procesirana.]
"Zgodnji podatki kažejo, da druge maščobne kisline iz rastlin signalizirajo prek podobnega receptorja, zato menimo, da obstaja velika verjetnost, da lahko hranila iz rastlin prav tako storijo isto z aktiviranjem poti CREB," je dejal.
Nova raziskava poudarja tudi obetavnost tega "metabolomskega" pristopa k razumevanju, kako gradniki prehrane vplivajo na naše zdravje. Chen je dejal, da njegova ekipa upa, da bo zgradila obsežno knjižnico hranil, ki krožijo v krvi, da bi razumela njihov vpliv na odpornost in druge biološke procese, kot je staranje.
"Po milijonih let evolucije je le nekaj sto metabolitov, ki izvirajo iz hrane in na koncu krožijo v krvi, kar pomeni, da bi lahko imeli določen pomen za našo biologijo," je dejal Chen. "Videti, da ima ena sama hranilna snov, kot je TVA, zelo ciljno usmerjen mehanizem na ciljno vrsto imunskih celic z zelo globokim fiziološkim odzivom na ravni celotnega organizma, se mi zdi res neverjetno in zanimivo."
PREBERITE TUDI: Ne veganstvo, temveč regenerativno kmetijstvo je rešitev za okolje in zdravje ljudi
