Une nouvelle étude du MIT explique pourquoi la restriction des calories peut ralentir la croissance tumorale. Crédit :Christine Daniloff, image d'archive
Une nouvelle étude révèle que couper l'approvisionnement en lipides des cellules peut ralentir la croissance des tumeurs chez la souris.
Ces dernières années, il y a eu des preuves que les interventions diététiques peuvent aider à ralentir la croissance des tumeurs. Une nouvelle étude du MIT, qui a analysé deux régimes alimentaires différents chez des souris, révèle comment ces régimes affectent les cellules cancéreuses et explique pourquoi la restriction des calories peut ralentir la croissance tumorale.
L'étude a examiné les effets d'un régime hypocalorique et d'un régime cétogène chez des souris atteintes de tumeurs pancréatiques. Bien que ces deux régimes réduisent la quantité de sucre disponible pour les tumeurs, les chercheurs ont découvert que seul le régime à restriction calorique réduisait la disponibilité des acides gras, ce qui était lié à un ralentissement de la croissance tumorale.
Les résultats ne suggèrent pas que les patients atteints de cancer devraient essayer de suivre l'un ou l'autre de ces régimes, disent les chercheurs. Au lieu de cela, ils pensent que les résultats justifient une étude plus approfondie pour déterminer comment les interventions diététiques pourraient être combinées avec des médicaments existants ou émergents pour aider les patients atteints de cancer.
"Il existe de nombreuses preuves que l'alimentation peut affecter la vitesse de progression de votre cancer, mais ce n'est pas un remède", déclare Matthew Vander Heiden, directeur du Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT et auteur principal de l'étude. "Bien que les résultats soient provocateurs, des études supplémentaires sont nécessaires et les patients individuels devraient parler à leur médecin des bonnes interventions diététiques pour leur cancer."
Le post-doctorant du MIT Evan Lien est l'auteur principal de l'article, qui a été publié le 20 octobre 2021 dans Nature .
Mécanisme métabolique
Vander Heiden, qui est également oncologue médical au Dana-Farber Cancer Institute, dit que ses patients lui posent souvent des questions sur les avantages potentiels de divers régimes, mais il n'y a pas suffisamment de preuves scientifiques disponibles pour offrir des conseils définitifs. De nombreuses questions diététiques que les patients se posent portent soit sur un régime hypocalorique, qui réduit la consommation de calories de 25 à 50 %, soit sur un régime cétogène, pauvre en glucides et riche en graisses et en protéines.
Des études antérieures ont suggéré qu'un régime hypocalorique pourrait ralentir la croissance tumorale dans certains contextes, et il a été démontré qu'un tel régime prolonge la durée de vie des souris et de nombreuses autres espèces animales. Un plus petit nombre d'études explorant les effets d'un régime cétogène sur le cancer ont produit des résultats non concluants.
"Beaucoup de conseils ou de modes culturelles qui circulent ne sont pas nécessairement toujours basés sur une très bonne science", déclare Lien. "Il semblait qu'il y avait une opportunité, en particulier avec notre compréhension du métabolisme du cancer ayant tellement évolué au cours des 10 dernières années environ, que nous pourrions prendre certains des principes biochimiques que nous avons appris et appliquer ces concepts pour comprendre ce complexe. question."
Les cellules cancéreuses consomment beaucoup de glucose, c'est pourquoi certains scientifiques ont émis l'hypothèse que le régime cétogène ou la restriction calorique pourraient ralentir la croissance tumorale en réduisant la quantité de glucose disponible. Cependant, les premières expériences de l'équipe du MIT sur des souris atteintes de tumeurs pancréatiques ont montré que la restriction calorique avait un effet beaucoup plus important sur la croissance tumorale que le régime cétogène. Les chercheurs ont donc soupçonné que les niveaux de glucose ne jouaient pas un rôle majeur dans le ralentissement.
Pour approfondir le mécanisme, les chercheurs ont analysé la croissance tumorale et la concentration en nutriments chez des souris atteintes de tumeurs pancréatiques, qui ont été nourries avec un régime normal, cétogène ou hypocalorique. Chez les souris cétogènes et hypocaloriques, les niveaux de glucose ont baissé. Chez les souris à restriction calorique, les taux de lipides ont également diminué, mais chez les souris sous régime cétogène, ils ont augmenté.
Les pénuries de lipides entravent la croissance tumorale car les cellules cancéreuses ont besoin de lipides pour construire leurs membranes cellulaires. Normalement, lorsque les lipides ne sont pas disponibles dans un tissu, les cellules peuvent fabriquer les leurs. Dans le cadre de ce processus, ils doivent maintenir le bon équilibre entre les acides gras saturés et insaturés, ce qui nécessite une enzyme appelée stéaroyl-CoA désaturase (SCD). Cette enzyme est responsable de la conversion des acides gras saturés en acides gras insaturés.
Les régimes hypocaloriques et cétogènes réduisent l'activité du SCD, mais les souris suivant le régime cétogène avaient des lipides à leur disposition dans leur alimentation, elles n'avaient donc pas besoin d'utiliser le SCD. Cependant, les souris suivant un régime hypocalorique ne pouvaient pas obtenir d'acides gras de leur alimentation ni produire les leurs. Chez ces souris, la croissance tumorale a considérablement ralenti par rapport aux souris suivant un régime cétogène.
"Non seulement la restriction calorique prive les tumeurs de lipides, mais elle altère également le processus qui leur permet de s'y adapter. Cette combinaison contribue vraiment à l'inhibition de la croissance tumorale », déclare Lien.
Effets alimentaires
En plus de leurs recherches sur la souris, les chercheurs ont également examiné certaines données humaines. En collaboration avec Brian Wolpin, oncologue au Dana-Farber Cancer Institute et auteur de l'article, l'équipe a obtenu des données d'une vaste étude de cohorte qui leur a permis d'analyser la relation entre les habitudes alimentaires et les durées de survie chez les patients atteints d'un cancer du pancréas. À partir de cette étude, les chercheurs ont découvert que le type de graisse consommée semble influencer la façon dont les patients suivant un régime pauvre en sucre s'en sortent après un diagnostic de cancer du pancréas, bien que les données ne soient pas suffisamment complètes pour tirer des conclusions sur l'effet du régime, les chercheurs dire.
Bien que cette étude ait montré que la restriction calorique a des effets bénéfiques chez la souris, les chercheurs disent ne pas recommander aux patients cancéreux de suivre un régime hypocalorique, difficile à maintenir et pouvant avoir des effets secondaires nocifs. Cependant, ils pensent que la dépendance des cellules cancéreuses à la disponibilité des acides gras insaturés pourrait être exploitée pour développer des médicaments qui pourraient aider à ralentir la croissance tumorale.
Une stratégie thérapeutique possible pourrait être l'inhibition de l'enzyme SCD, qui couperait la capacité des cellules tumorales à produire des acides gras insaturés.
"Le but de ces études n'est pas nécessairement de recommander un régime, mais c'est de vraiment comprendre la biologie sous-jacente", explique Lien. "Ils donnent une idée des mécanismes de fonctionnement de ces régimes, et cela peut conduire à des idées rationnelles sur la façon dont nous pourrions imiter ces situations pour le traitement du cancer."
Les chercheurs prévoient maintenant d'étudier comment les régimes avec une variété de sources de graisses - y compris les graisses végétales ou animales avec des différences définies dans la teneur en acides gras saturés, monoinsaturés et polyinsaturés - modifient le métabolisme des acides gras tumoraux et le rapport des acides gras insaturés aux acides gras saturés. .
Référence :"Les régimes à faible indice glycémique modifient le métabolisme des lipides pour influencer la croissance tumorale" par Evan C. Lien, Anna M. Westermark, Yin Zhang, Chen Yuan, Zhaoqi Li, Allison N. Lau, Kiera M. Sapp, Brian M. Wolpin et Matthew G. Vander Heiden, 20 octobre 2021, Nature .
DOI :10.1038/s41586-021-04049-2
La recherche a été financée par la Damon Runyon Cancer Research Foundation, les National Institutes of Health, la Lustgarten Foundation, le Dana-Farber Cancer Institute Hale Family Center for Pancreatic Cancer Research, Stand Up to Cancer, le Pancreatic Cancer Action Network, le Noble Effort Fund, le Wexler Family Fund, Promises for Purple, le Bob Parsons Fund, la Emerald Foundation, le Howard Hughes Medical Institute, le MIT Center for Precision Cancer Medicine et le Ludwig Center du MIT.
