Отримані дані можуть допомогти використати терапевтичні дієтичні режими для поліпшення ефективності хіміотерапії та зменшення токсичності.
Дослідники виявили поєднання дієтичних факторів та бактерій кишечника які інгібують прогресування колоректального раку. Отримані ними результати могли б допомогти використовувати дієтичні режими в терапевтичних цілях для підвищення ефективності хіміотерапії та зменшення токсичності.
Дієта людини може мати значний вплив на мікробіом кишечника, тобто популяції мікроорганізмів, таких як бактерії, які живуть в кишечнику людини. Загальновідомо, що харчові звички завдяки складним метаболічним взаємодіям сприяють профілактиці раку. Більш конкретно, дієти з високим вмістом клітковини знижують ризик розвитку конкретних видів раку, таких як рак прямої кишки (КРР). Хоча такі дієти є ефективним засобом профілактики раку, їх потенційна роль у прогресуванні та лікуванні раку недостатньо зрозуміла.
Група вчених з Люксембургського центру системної біомедицини (LCSB) та Науково-дослідного підрозділу наук про життя (LSRU) Університету Люксембургу виявила, що поєднання пребіотиків, таких як харчові волокна та пробіотики, тобто конкретні корисні бактерії, зменшує експресія проканцерогенних та лікарсько стійких генів. Ця комбінація призводить до метаболічних змін, які впливають на ріст ракових клітин і можуть допомогти лікувати такі захворювання, як CRC.
Для вивчення взаємодії дієти та мікробіома-господаря біологи працювали з HuMiX ("Людина-мікробний X (перехресний) -розмова"), унікальною in vitro моделлю кишечника ("кишка на чіпі"), що дозволяє вирощувати клітин кишечника людини разом з бактеріями в репрезентативних умовах. У цьому дослідженні вони досліджували вплив дієтичного режиму та специфічного пробіотику на клітини CRC.
На відміну від індивідуальних методів лікування пробіотиками або багатими клітковиною, лише поєднання клітковини та пробіотиків призвело до спостережуваних корисних ефектів. Разом зі своїми співробітниками дослідники інтегрували комп'ютерну метаболічну модель взаємодії між дієтою, господарем та мікробіомом. Вони виявили наслідки комбінованого лікування: зниження регуляції генів, пов'язаних з колоректальним раком та резистентністю до ліків, а також ослаблення здатності самовідновлення ракових клітин. Важливо, що завдяки ретельному молекулярному аналізу вони також виявили коктейль молекул, що утворюються в результаті комбінації, забезпечуючи тим самим механічну основу для спостережуваних корисних ефектів.
"В даний час персоналізовані дієтичні втручання, засновані на фактичних даних, не надаються хворим на рак під час лікування хіміотерапією. Наші результати забезпечують підтримку використання взаємодій їжі та мікробіомів як допоміжного терапевтичного підходу в терапії раку", - пояснює доктор Кейсі Грінгал, після доктора в ехо група системної біології при LCSB та провідний автор дослідження. "Я сподіваюся, що наші результати досягнуть пацієнтів та лікарів у своїх галузях, і що в майбутньому буде докладено більше зусиль, щоб включити персоналізовані дієтичні рекомендації в плани лікування раку".
"Це особливо стосується КРР, де мікробіом набуває все більшого значення за останні два роки. Більш глибоке розуміння взаємодії мікробіома та господаря може призвести до нових терапевтичних стратегій для пацієнтів з КРР", - додає доктор Елізабет Летельє, керівник досліджень в рамках Групи механізмів молекулярних хвороб ЛДРУ.
Дослідницький проект був успішно здійснений завдяки спільним зусиллям різних груп Люксембургського університету. "Розшифровка складних взаємодій хазяїн-дієта-мікробіом та їх впливу на стан здоров'я та хвороби вимагає узгоджених зусиль експертів з різних галузей. Міждисциплінарний підхід мав вирішальне значення для розуміння дуже складних молекулярних процесів, які лежать в основі сприятливих біологічних ефектів." доцент Пол Вільмс, керівник групи біологічних систем ехосистеми в LCSB та провідний автор дослідження. @worldly