النظام الغذائي الكيتوني قد يحسن فعالية علاج سرطان البنكرياس

اكتشف علماء في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو (UCSF) طريقة لقتل سرطان البنكرياس في الفئران عن طريق وضعها على نظام غذائي عالي الدهون، أو الكيتون، وإعطائها علاجًا للسرطان.

ويعمل العلاج على حجب عملية التمثيل الغذائي للدهون، وهو المصدر الوحيد للطاقة للخلايا السرطانية، في حين تظل الفئران على نظام غذائي كيتوني، وتتوقف الأورام عن النمو.

توصل الفريق إلى هذا الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة Nature ، أثناء محاولتهم فهم كيفية إدارة الجسم لوجوده على الدهون أثناء الصيام.

قال ديفيد روجيرو، أستاذ وباحث في جمعية السرطان الأمريكية في أقسام المسالك البولية وعلم الأدوية الخلوية والجزيئية في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية: "إن نتائجنا تقودنا مباشرة إلى علم الأحياء الخاص بأحد أخطر أنواع السرطان، سرطان البنكرياس".

اكتشف فريق روجيرو أولاً كيف يُغيّر بروتين يُعرف بعامل بدء ترجمة حقيقيات النوى 4E (eIF4E) عملية التمثيل الغذائي في الجسم لحرق الدهون أثناء الصيام. ويُفعّل eIF4E نفس الآلية عندما يتبع الحيوان نظامًا غذائيًا كيتونيًا.

وجدوا أن دواءً جديدًا مضادًا للسرطان يُسمى eFT508، وهو قيد التجارب السريرية حاليًا، يعيق عمل eIF4E والمسار الكيتوني، مما يمنع الجسم من استقلاب الدهون. عندما دمج العلماء الدواء مع نظام غذائي كيتوني في نموذج حيواني لسرطان البنكرياس، بدأت خلايا السرطان تتضور جوعًا.

"تكشف نتائجنا عن نقطة ضعف يمكن علاجها بمثبط سريري نعلم بالفعل أنه آمن للاستخدام البشري. لدينا الآن أدلة دامغة على طريقة واحدة لاستخدام النظام الغذائي مع علاجات السرطان الحالية لاستهداف الأورام بدقة"، كما قال روجيرو.

استخدام أنواع مختلفة من الوقود في الخلية

يستطيع الإنسان البقاء على قيد الحياة بدون طعام لمدة أسابيع، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الجسم يحرق الدهون المخزنة.

أثناء الصيام، يُحوّل الكبد الدهون إلى أجسام كيتونية، تُستخدم بدلًا من الجلوكوز، مصدر الطاقة الطبيعي للجسم. وجد فريق روجيرو أن عامل eIF4E في الكبد يزداد نشاطًا حتى عندما يُوقِف الكبد أنشطته الأيضية الأخرى، مما يُشير إلى أن هذا العامل مُشارك في تكوين أجسام الكيتون، وهي عملية تُسمى تكوين الكيتون.

قال هاوجون يانغ، الحاصل على درجة الدكتوراه، وزميل ما بعد الدكتوراه في مختبر روجيرو والمؤلف الرئيسي للدراسة: "لطالما كان الصيام جزءًا من مختلف الممارسات الثقافية والدينية لقرون، ويُعتقد أنه يُعزز الصحة". وأضاف: "إن اكتشافنا أن الصيام يُعيد برمجة التعبير الجيني يُقدم تفسيرًا بيولوجيًا محتملًا لهذه الفوائد".

ومن خلال تتبع التغيرات في المسارات الأيضية المختلفة أثناء الصيام، وجد العلماء أن eIF4E يتم تنشيطه بواسطة الأحماض الدهنية الحرة، التي يتم إطلاقها بواسطة الخلايا الدهنية في بداية الصيام حتى يتمكن الجسم من الحصول على شيء يستهلكه.

قال روجيرو: "إن المُسْتَقْلَب الذي يستخدمه الجسم للحصول على الطاقة يُستخدم أيضًا كجزيء إشارة أثناء الصيام. وبصفتي عالم كيمياء حيوية، كان من المذهل رؤية مُسْتَقْلَب يعمل كإشارة."

وقد حدثت نفس هذه التغيرات في الكبد - إنتاج أجسام الكيتون من حرق الدهون، إلى جانب زيادة نشاط eIF4E - أيضًا عندما تم تغذية الحيوانات المعملية على نظام غذائي كيتوني يتكون في الغالب من الدهون.

في تلك اللحظة أضاء "المصباح".

وقال روجيرو "بمجرد أن تمكنا من رؤية كيفية عمل هذا المسار، رأينا الفرصة للتدخل".

نقطة ضعف سرطان البنكرياس

عالج العلماء سرطان البنكرياس في البداية بدواء مضاد للسرطان يُسمى eFT508، يُعطّل بروتين eIF4E، في محاولة لمنع نمو الورم. إلا أن أورام البنكرياس استمرت في النمو، مستخدمةً مصادر طاقة أخرى، مثل الجلوكوز والكربوهيدرات.

بمعرفة أن سرطان البنكرياس يستطيع البقاء على قيد الحياة على الدهون، وأن eIF4E يزداد نشاطًا عند حرقها، وضع العلماء الحيوانات أولًا على نظام غذائي كيتوني، مما أجبر الأورام على استهلاك الدهون فقط، ثم استخدموا الدواء المضاد للسرطان. في هذا السياق، أوقف الدواء مصدر التغذية الوحيد للخلايا السرطانية، فتقلص حجم الأورام.

طوّر روجيرو، بالتعاون مع كيفان شوكات، أستاذ علم الأدوية الخلوية والجزيئية في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو، دواء eFT508 في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، وقد أظهر نتائج واعدة في التجارب السريرية. ولكن الآن، تتوفر طريقة أكثر فعالية لاستخدامه.

قال روجيرو: "لطالما سعى مجال البحث العلمي جاهدًا لربط النظام الغذائي بالسرطان وعلاجاته بشكل وثيق. ولكن لربط هذه الأمور بشكل فعال، لا بد من فهم آلية هذا الربط".

سيتطلب علاج الأشكال الأخرى من السرطان مجموعات مختلفة من الأنظمة الغذائية والأدوية.

قال روجيرو: "نتوقع أن معظم أنواع السرطان لها نقاط ضعف أخرى. وهذا يُشكل أساسًا لطريقة جديدة لعلاج السرطان من خلال النظام الغذائي والعلاجات المُخصصة".