Un componente molecular de muchas proteínas animales, el aminoácido valina, juega un papel clave en el crecimiento canceroso que se observa en la leucemia linfoblástica aguda de células T, según muestra un nuevo estudio.
Dirigido por investigadores de NYU Langone Health, su Departamento de Patología y el Centro de Cáncer Laura e Isaac Perlmutter, el estudio mostró que los genes involucrados en el uso de valina en las células eran más activos en las células T cancerosas que en las células T normales.
El bloqueo de estos genes vinculados a la valina no solo condujo a una disminución de la valina en las células T sanguíneas de la leucemia, sino que también detuvo el crecimiento de estas células tumorales en el laboratorio. Solo el 2 por ciento de las células T cancerosas permanecieron vivas.
Además, los experimentos sugirieron que los cambios (mutaciones) en el código de ADN del gen NOTCH1, el más común en pacientes que desarrollan leucemia, estimulan el crecimiento del cáncer en parte al aumentar los niveles de valina.
Publicado en la revista Nature en línea el 22 de diciembre de 2021, la investigación involucró experimentos en células de leucemia humana cultivadas en el laboratorio y también trasplantadas a ratones que luego desarrollaron este cáncer, que tiene su origen en los glóbulos blancos de la médula ósea.
Otros experimentos demostraron que alimentar a los ratones leucémicos con dietas bajas en valina durante tres semanas interrumpió el crecimiento del tumor. La dieta también redujo las células cancerosas de la sangre circulantes al menos a la mitad y, en algunos casos, a niveles indetectables. Por el contrario, la reintroducción de valina en las dietas condujo a la progresión del cáncer.
"Nuestro estudio confirma que la leucemia linfoblástica aguda de células T depende absolutamente del suministro de valina y que la deficiencia de valina puede detener la progresión de este cáncer", dice el coautor del estudio Palaniraja Thandapani, PhD, becario postdoctoral en la Facultad de Medicina Grossman de la NYU y su Centro de Cáncer Perlmutter.
El equipo de investigación tiene planes para el próximo año de probar si las dietas bajas en alimentos ricos en valina, como la carne, el pescado y los frijoles, son un tratamiento eficaz para las personas con cáncer. Las dietas bajas en valina están fácilmente disponibles, dice Thandapani, ya que ya se están utilizando para tratar los desequilibrios de ácido en el cuerpo relacionados con trastornos genéticos que afectan el metabolismo intestinal.
El investigador principal del estudio, Iannis Aifantis, PhD, dice que el diseño del ensayo probablemente combinaría la terapia dietética con venetoclax, un fármaco ya aprobado para su uso en los Estados Unidos para la mayoría de los otros tipos de leucemia.
La combinación de medicamentos es importante, dice, porque tales restricciones dietéticas probablemente no sean sostenibles a largo plazo. Esto se debe al potencial conocido de atrofia muscular y daño cerebral debido a la deficiencia prolongada de valina.
"Nuestro enfoque clínico implicaría el uso de dietas bajas en valina para reducir la cantidad de células T con leucemia linfoblástica aguda a un nivel tan bajo que los medicamentos podrían detener efectivamente la progresión del cáncer", dice Aifantis, profesor Hermann M. Biggs y presidente de la Departamento de Patología de NYU Grossman and Perlmutter.
Aifantis dice que se necesitan muchos componentes básicos de las células, incluidas las proteínas, los nucleótidos y los ácidos grasos, para que el cáncer crezca y se propague. Al menos media docena de otros aminoácidos, especialmente los niveles altos de lisina, se han implicado en el cáncer, pero aún se desconocen sus funciones precisas. Advierte que las estrategias dietéticas solas para tratar el cáncer se han probado durante décadas con poca evidencia científica de algún beneficio. Él dice que se necesita más investigación, incluido el ensayo clínico planificado por el equipo, antes de que se puedan recomendar pautas de tratamiento.
La Sociedad Estadounidense del Cáncer estima que más de 1500 estadounidenses, en su mayoría niños, mueren cada año a causa de la leucemia linfoblástica aguda de células T. Otros 5.000 serán recién diagnosticados. Este tipo de cáncer representa aproximadamente una cuarta parte de todas las leucemias.
Referencia:"Los niveles y la disponibilidad de ARNt de valina regulan el ensamblaje del complejo I en la leucemia" por Palaniraja Thandapani, Andreas Kloetgen, Matthew T. Witkowski, Christina Glytsou, Anna K. Lee, Eric Wang, Jingjing Wang, Sarah E. LeBoeuf, Kleopatra Avrampou, Thales Papagiannakopoulos, Aristotelis Tsirigos y Iannis Aifantis, 22 de diciembre de 2021, Naturaleza .
DOI:10.1038/s41586-021-04244-1
El apoyo financiero para el estudio fue proporcionado por las subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud P30CA016087, P01 CA229086 y R01 CA228135; la Sociedad de Leucemia y Linfoma; el programa NYSTEM del Departamento de Salud del Estado de Nueva York; y la Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer Incyte Corporation Leukemia Research Fellowship.
Aifantis es consultora de Foresite Labs, una firma de inversión en atención médica con sede en San Francisco que tiene intereses financieros en el desarrollo de terapias contra la leucemia. El co-investigador del estudio Aristotelis Tsirigos, PhD, se desempeña como asesor científico de Intelligencia.AI en la ciudad de Nueva York, una compañía de software que aplica el aprendizaje automático al desarrollo de fármacos contra el cáncer. Los términos de estos acuerdos se gestionan de acuerdo con las políticas de NYU Langone.
Además de Thandapani, Aifantis y Tsirigos, otros investigadores de NYU Langone involucrados en el estudio son los investigadores colíderes del estudio, Andreas Kloetgen; Mateo Witkowski; y Cristina Glytsou; y los coinvestigadores del estudio Anna Lee; Eric Wang, Jingjing Wang; Sarah LeBoeuf; Cleopatra Avrampou; y Thales Papagiannakopoulos.
