อาหารคีโตเจนิกอาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการบำบัดมะเร็งตับอ่อน

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก (UCSF) ค้นพบวิธีการฆ่ามะเร็งตับอ่อนในหนูได้ด้วยการให้อาหารไขมันสูงหรือคีโตเจนิก และให้การบำบัดมะเร็งแก่หนู

การบำบัดนี้จะปิดกั้นการเผาผลาญไขมัน ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวสำหรับเซลล์มะเร็ง ในขณะที่หนูจะยังคงรับประทานอาหารคีโตเจนิก และเนื้องอกก็จะหยุดการเติบโต

ทีมงานได้ค้นพบสิ่งนี้และตีพิมพ์ในวารสารNatureขณะที่พวกเขาพยายามทำความเข้าใจว่าร่างกายจัดการกับการดำรงอยู่ด้วยไขมันอย่างไรในระหว่างที่อดอาหาร

“ผลการวิจัยของเรานำเราไปสู่ชีววิทยาของโรคมะเร็งที่ร้ายแรงที่สุดชนิดหนึ่งโดยตรง นั่นคือ มะเร็งตับอ่อน” ดร. Davide Ruggiero ศาสตราจารย์และนักวิจัยของ American Cancer Society ในแผนกโรคทางเดินปัสสาวะ เภสัชวิทยาเซลล์และโมเลกุลของ UCSF และผู้เขียนอาวุโสของบทความกล่าว

ทีมของ Ruggiero ค้นพบว่าโปรตีนที่เรียกว่า eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E) จะเปลี่ยนการเผาผลาญของร่างกายเพื่อเผาผลาญไขมันระหว่างการอดอาหารได้อย่างไร สวิตช์เดียวกันนี้จะถูกพลิกโดย eIF4E เมื่อสัตว์กำลังรับประทานอาหารคีโตเจนิก

พวกเขาพบว่ายาต้านมะเร็งชนิดใหม่ที่เรียกว่า eFT508 ซึ่งขณะนี้อยู่ในระหว่างการทดลองทางคลินิก สามารถบล็อก eIF4E และเส้นทางคีโตเจนิก ทำให้ร่างกายไม่สามารถเผาผลาญไขมันได้ เมื่อนักวิทยาศาสตร์นำยาตัวนี้ไปผสมกับอาหารคีโตเจนิกในสัตว์ทดลองที่เป็นมะเร็งตับอ่อน เซลล์มะเร็งก็เริ่มอดอาหาร

“ผลการวิจัยของเราเผยให้เห็นจุดอ่อนที่สามารถรักษาได้ด้วยสารยับยั้งทางคลินิกซึ่งเราทราบอยู่แล้วว่าปลอดภัยในมนุษย์ ปัจจุบัน เรามีหลักฐานที่น่าเชื่อถือสำหรับวิธีหนึ่งในการใช้การควบคุมอาหารร่วมกับการรักษามะเร็งที่มีอยู่เพื่อกำหนดเป้าหมายเนื้องอกอย่างแม่นยำ” Ruggiero กล่าว

การใช้เชื้อเพลิงหลายประเภทในเซลล์

ผู้คนสามารถอยู่ได้โดยไม่ต้องกินอาหารเป็นเวลาหลายสัปดาห์ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะร่างกายเผาผลาญไขมันที่สะสมไว้

ในระหว่างการอดอาหาร ตับจะเปลี่ยนไขมันให้เป็นคีโตนบอดี ซึ่งจะถูกใช้แทนกลูโคสซึ่งเป็นแหล่งพลังงานปกติของร่างกาย ทีมของ Ruggiero พบว่า eIF4E ในตับจะทำงานมากขึ้นแม้ว่าตับจะหยุดกิจกรรมการเผาผลาญอื่นๆ ก็ตาม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปัจจัยนี้มีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้างคีโตนบอดี ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าคีโตเจเนซิส

“การอดอาหารเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมและศาสนามาหลายศตวรรษ และเชื่อกันว่าช่วยส่งเสริมสุขภาพ” ดร. Haojun Yang นักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องทดลองของ Ruggiero และผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าว “การค้นพบของเราว่าการอดอาหารช่วยปรับเปลี่ยนการแสดงออกของยีนนั้นอาจเป็นคำอธิบายทางชีววิทยาสำหรับประโยชน์เหล่านี้”

จากการติดตามการเปลี่ยนแปลงในเส้นทางการเผาผลาญต่างๆ ในระหว่างการอดอาหาร นักวิทยาศาสตร์พบว่า eIF4E ถูกกระตุ้นโดยกรดไขมันอิสระ ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ไขมันเมื่อเริ่มต้นการอดอาหาร เพื่อให้ร่างกายมีสิ่งที่จะบริโภค

Ruggiero กล่าวว่า “เมแทบอไลต์ที่ร่างกายใช้เป็นพลังงานยังใช้เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณระหว่างการอดอาหารด้วย ในฐานะนักชีวเคมี การได้เห็นเมแทบอไลต์ทำหน้าที่เป็นสัญญาณถือเป็นเรื่องที่น่าทึ่งที่สุด”

การเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกันนี้ในตับ—การผลิตคีโตนจากการเผาผลาญไขมัน รวมถึงกิจกรรม eIF4E ที่เพิ่มขึ้น—ยังเกิดขึ้นเมื่อสัตว์ทดลองได้รับอาหารคีโตเจนิกที่ประกอบด้วยไขมันเป็นส่วนใหญ่

นั่นคือตอนที่ "หลอดไฟ" สว่างขึ้น

“เมื่อเราเห็นวิธีการทำงานของเส้นทางนี้แล้ว เราก็เห็นโอกาสที่จะเข้าไปแทรกแซง” Ruggiero กล่าว

จุดอ่อนของมะเร็งตับอ่อน

นักวิทยาศาสตร์เริ่มรักษามะเร็งตับอ่อนด้วยยาต้านมะเร็งที่เรียกว่า eFT508 ซึ่งยับยั้งการทำงานของ eIF4E เพื่อพยายามขัดขวางการเติบโตของเนื้องอก อย่างไรก็ตาม เนื้องอกของตับอ่อนยังคงเติบโตต่อไปโดยใช้แหล่งพลังงานอื่น เช่น กลูโคสและคาร์โบไฮเดรต

เมื่อทราบว่ามะเร็งตับอ่อนสามารถอยู่รอดได้ด้วยไขมัน และ eIF4E จะออกฤทธิ์มากขึ้นเมื่อไขมันถูกเผาผลาญ นักวิทยาศาสตร์จึงให้สัตว์กินอาหารคีโตเจนิกก่อน โดยบังคับให้เนื้องอกกินเฉพาะไขมัน จากนั้นจึงให้ยาต้านมะเร็ง ในบริบทนี้ ยาจะไปปิดแหล่งอาหารเพียงแหล่งเดียวของเซลล์มะเร็ง และเนื้องอกก็หดตัวลง

Ruggiero ร่วมกับ Kevan Shokat, PhD ศาสตราจารย์ด้านเภสัชวิทยาเซลล์และโมเลกุลที่ UCSF พัฒนา eFT508 ขึ้นในปี 2010 และพบว่า eFT508 มีแนวโน้มที่ดีในงานทดลองทางคลินิก แต่ตอนนี้มีวิธีการใช้งานที่ทรงประสิทธิภาพมากขึ้น

Ruggiero กล่าวว่า “สาขาการวิจัยพยายามอย่างหนักเพื่อเชื่อมโยงอาหารกับมะเร็งและการรักษามะเร็งให้แน่นแฟ้นมาเป็นเวลานาน แต่เพื่อเชื่อมโยงสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิผล คุณต้องเข้าใจกลไก”

การรักษามะเร็งชนิดอื่นๆ จะต้องอาศัยการผสมผสานระหว่างการรับประทานอาหารและยาที่แตกต่างกัน

“เราคาดว่ามะเร็งส่วนใหญ่มีจุดอ่อนอื่นๆ” Ruggiero กล่าว “นี่คือพื้นฐานสำหรับวิธีการใหม่ในการรักษามะเร็งด้วยอาหารและการบำบัดแบบเฉพาะบุคคล”