Překvapivý objev: Omezení jedné aminokyseliny v dietě prodlužuje život s agresivní rakovinou mozku

Nečekané pozorování v laboratoři vedlo tým vědců k objevu, jak může dieta ovlivnit přežití u zvířecích modelů gliomu, jedné z nejagresivnějších a nejsmrtelnějších forem rakoviny mozku.

Nečekané pozorování v laboratoři vedlo tým vědců k objevu, jak může dieta ovlivnit přežití u zvířecích modelů gliomu, jedné z nejagresivnějších a nejsmrtelnějších forem rakoviny mozku. Výzkumníci z Baylor College of Medicine, Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) při Texas Children's Hospital a spolupracujících institucí zveřejnili v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences zprávu o tom, jak omezení jediné živiny, aminokyseliny methioninu, v dietě destabilizovalo organizaci DNA a vedlo k zániku rakovinných buněk a prodloužení přežití zvířat. Tyto poznatky otevírají nové možnosti pro léčbu jedné z nejnáročnějších forem mozkové rakoviny.

Nádorové buňky, včetně gliomů, jsou často závislé na methioninu. Methionin je esenciální aminokyselina, což znamená, že si ji tělo nedokáže vyrobit samo a musí být přijímána stravou. Gliomové buňky jsou neobvykle závislé na methioninu, který jim dodává energii pro rychlý růst a kontrolu genové aktivity, uvedl korespondenční autor Dr. Benjamin Deneen, profesor a ředitel Centra pro rakovinovou neurovědu na Baylor College. Tým se zaměřil na otázku, co se stane, pokud se sníží přísun methioninu, když jsou na něm nádory tak závislé.

K zodpovězení této otázky vědci použili myší model vysoce agresivního gliomu. Jedné skupině myší podávali normální dietu s obsahem methioninu, zatímco druhá skupina dostávala dietu s omezeným množstvím methioninu. Výsledky byly pozoruhodné. Myši, jejichž dieta měla nízký obsah methioninu, žily déle a měly pomaleji rostoucí nádory.

První autorka studie, Brittney Lozzi, si při pohledu pod mikroskopem na gliomové buňky od myší s omezenou dietou všimla, že DNA uvnitř nádorů vypadá jinak. Namísto obvyklé kompaktní organizace se jevila částečně rozpletená. Toto nečekané pozorování naznačilo, že omezení methioninu ovlivnilo organizaci chromatinu, což je způsob, jakým je DNA balena v buněčném jádře. Je známo, že organizace chromatinu mění genovou aktivitu, ovlivňuje, které geny jsou zapnuté nebo vypnuté. V tomto případě změny v genové expresi nakonec zpomalily růst nádoru a vedly k zániku rakovinných buněk, což prodloužilo přežití zvířat.

Pro lepší pochopení mechanismu této reorganizace chromatinu se vědci zaměřili na proteiny, které se podílejí na udržování jeho organizace. Předchozí studie odhalily několik proteinů organizujících chromatin spojených s predispozicí k familiárnímu gliomu. V této studii se zaměřili na jeden z nich, Hp1bp3, který normálně pomáhá udržovat chromatin organizovaný. Hp1bp3 udržuje chromatin stabilní potlačováním enzymů zvaných histonové demetylázy, které odstraňují methylové chemické značky, jež vypínají geny. Bez těchto značek se chromatin rozplétá způsobem, který podporuje růst rakoviny. Vědci předpokládali, že methionin, který se podílí na dodávání methylových skupin do buněk, a Hp1bp3 by mohly spolupracovat při regulaci toho, které oblasti DNA jsou methylovými skupinami označeny a které nikoli.