Кетогенная диета может повысить эффективность терапии рака

Согласно проведенному исследованию на мышах в Weill Cornell Medicine, Медицинском центре Ирвинга Колумбийского университета и New York-Presbyterian, очень низкая углеводная диета с высоким содержанием жиров, называемая кетогенной диетой, может повысить эффективность нового класса противораковых лекарств.

В исследовании, опубликованном в издании Nature 4 июля, ученые дают возможное объяснение того, почему препараты, нацеленные на активированный инсулином фермент фосфатидилинозитол-3-киназу (PI3K), мутации которых были замешаны во многих раках, не выполнялись так же хорошо, как должны были. И они определяют стратегию, которая может повысить потенциал для разрушения опухолей.

«Любой препарат, который нацелен на PI3K, может оказаться неэффективным, если только пациенты не смогут поддерживать низкий уровень сахара в крови через диету или лекарства», — сказал старший автор исследования Льюис К. Кантли. «Мы продемонстрировали, что если мы держим инсулин с кетогенной диетой, это значительно улучшит эффективность таких лекарств от рака».

Некоторые из наиболее распространенных генетических мутаций, наблюдаемых при раковых опухолях, влияют на PI3K. Частота мутаций в гене сделала его привлекательной мишенью для лекарств от рака, и более 20 терапий, которые ингибируют фермент PI3K, вошли в клинические испытания.

Но до сих пор результаты клинических испытаний были разочаровывающими. У некоторых пациентов, принимающих эти препараты, развивается чрезмерно высокий уровень сахара в крови или гипергликемия. Это часто бывает временным, поскольку поджелудочная железа обычно может компенсировать такой эффект за счет увеличения количества инсулина. Но уровень сахара в крови у некоторых пациентов не возвращается к норме, и они должны прекратить принимать лекарства.

Исследователи продемонстрировали, что повышение уровня инсулина активирует PI3K у мышей с опухолями поджелудочной железы, обработанными ингибитором PI3K под названием Buparlisib. «Реактивация PI3K в опухоли делает препарат относительно неэффективным», — говорят ученые.

Это наблюдение привело к тому, что исследователи обратились к инструменту эндокринолога для лечения, которое помогает контролировать уровень сахара в крови и инсулина. Наряду с ингибиторами PI3K они лечили мышей препаратами диабета метформином или ингибиторами со-транспортера натрия-глюкозы 2 (SGLT2) или кетогенной диетой.

Метформин, который повышает чувствительность к инсулину, не оказал большого влияния на уровень глюкозы или инсулина или на клеточные сигналы, которые способствуют росту опухоли. Ингибиторы SGLT2, которые предотвращают повторное поглощение глюкозы в почках, так что они удаляются в моче, уменьшают выбросы глюкозы и инсулина в ответ на лечение PI3K и уменьшают сигналы роста опухоли. Важно отметить, что кетогенная диета, которая использовалась в клинике в течение примерно четырех десятилетий для контроля уровня инсулина, сделала наилучшую работу по предотвращению скачков глюкозы и инсулина и удалению сигналов роста опухоли.

«Кетогенная диета оказалась идеальным подходом, — говорят исследователи. «Этот подход уменьшил запасы гликогена, поэтому мышам не удалось высвободить глюкозу в ответ на ингибирование PI3K. Это говорит о том, что если вы можете блокировать спайки глюкозы и последующую обратную связь с инсулином, вы можете сделать лекарства намного эффективнее в борьбе с ростом рака».

Ученые предупреждают, что кетогенная диета сама по себе не обязательно помогает контролировать рост рака, а в некоторых случаях может даже быть вредной. Фактически, когда ученые изучали влияние кетогенной диеты в отсутствие ингибиторов PI3K у нескольких видов рака у мышей, кетогенная диета мало влияла на опухоли и фактически приводила к тому, что некоторые лейкозы росли быстрее.

Далее исследователи надеются выяснить, безопасно ли сочетать одобренный FDA внутривенный ингибитор PI3K с кетогенной диетой, специально подготовленный диетологами, и улучшаются ли результаты для людей с раком молочной железы, раком эндометрия, лейкозами или лимфомами.

«Мы должны убедиться, что нет какой-то непредвиденной токсичности», — сказал доктор Кантли. В то же время, д-р Кантли предложил, чтобы исследователи тестирования препаратов в этом классе знали диеты пациентов, чтобы контролировать уровень сахара в крови.

«В любом клиническом исследовании препарата, который нацелен на фермент PI3K, пациент должен тщательно контролировать свою диету», — сказал он.

Больше информации: Benjamin D. Hopkins et al. Suppression of insulin feedback enhances the efficacy of PI3K inhibitors, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0343-4