U novoj studiji, istraživači sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Stanford u Sjedinjenim Državama i Univerziteta u Tokiju u Japanu otkrili su da prehrana koja iscrpljuje hematopoetske matične stanice može učiniti transplantaciju koštane srži izvodljivom bez kemoterapije ili radioterapije.
Istraživači su pokazali da prehrani nedostaje esencijalna aminokiselinavalinemože učinkovito iscrpiti populaciju krvotvornih matičnih stanica kod miševa, dopuštajući tim miševima da uspješno prime transplantacije hematopoetskih matičnih stanica od drugih miševa. Također su laboratorijski potvrdili da je na umjetne krvne matične stanice utjecao nedostatak valina, što sugerira da bi isti tretman mogao biti učinkovit i kod ljudi.
Relevantni rezultati istraživanja objavljeni su na internetu 20. listopada 2016. u časopisu Science, s naslovom rada&"Iscrpljujući dijetalni valin dopušta nemijeloablativnu transplantaciju krvotvornih matičnih stanica miša [GG". Prvi autor rada je Yuki Taya, bivša studentica Univerziteta u Tokiju. Odgovarajući autori rada su dr. Hiromitsu Nakauchi, profesor genetike na Medicinskom fakultetu Univerziteta Stanford, i dr. Satoshi Yamazaki, vanredni profesor Centra za biologiju matičnih ćelija i regenerativnu medicinu Univerziteta u Tokiju.
Učinkovitost prehrane s nedostatkom valina
Nakauchi je rekao,&"Transplantacija koštane srži je tretman s toksičnim nuspojavama. Moramo to učiniti za liječenje fatalnih bolesti, ali kvaliteta života nakon liječenja često nije tako dobra."
Dodao je:&"U usporedbi s kemoterapijom ili radioterapijom, čini se da je toksičnost prehrane s nedostatkom valina znatno niža. Miševi koji su primali radioterapiju izgledali su gore. Nisu mogli zatrudnjeti i preživjeli su manje od godinu dana. Međutim, hranili su se nedostatkom valina. Miševi na aminokiselinskoj dijeti mogu zatrudnjeti i imati normalan životni vijek nakon transplantacije."
Nakauchi je rekao da je efikasnost ishrane sa nedostatkom valina specifična za hematopoetske matične ćelije, ali čini se da mogu biti pogođene i druge vrste matičnih ćelija, poput matičnih ćelija folikula dlake i nekih T ćelija. Rekao je da, iako mogu biti pogođene i druge vrste matičnih stanica, ti učinci nisu toliko rasprostranjeni niti ozbiljni kao oni uzrokovani kemoterapijom ili radioterapijom.
Nakauchi je posebno zainteresiran za vrstu matičnih stanica na koje može utjecati nedostatak valina. Nakauchi je rekao da ako su matične ćelije leukemije također osjetljive na nedostatak valina, to može otvoriti vrata razvoju dijetetske terapije za ove vrste raka krvi.
U ovoj novoj studiji Yamazaki, Nakauchi i njihove kolege testirali su učinak prisutnosti ili odsutnosti specifičnih aminokiselina na hematopoetske matične stanice. Otkrili su da nedostatak valina ili druge aminokiseline, cisteina, u laboratorijskim posudama onemogućava rast krvotvornih matičnih stanica miša.
Nakon toga, istraživači su konstruirali hranu za miševe u kojoj nedostaju samo ove specifične aminokiseline i hranili je hranu miševima 4 sedmice. Otkrili su da je dijeta bez valina, a ne prehrana s nedostatkom cisteina, osiromašila hematopoetske matične stanice kod ovih miševa.
Nakauchi je rekao:" Za razliku od valina, cistein nije esencijalna aminokiselina, što znači da tijelo može proizvesti malo cisteina. Međutim, sav valin koji nam je potreban dolazi iz naše prehrane."
Trenutna metoda ishrane nadopunjuje druge studije koje su nedavno objavili naučnici sa Stanford univerziteta koji koriste antitijela umjesto kemoterapije ili radioterapije za uklanjanje hematopoetskih matičnih stanica u pripremi za transplantaciju koštane srži. Nakauchi je rekao:" Ove se dvije metode mogu čak koristiti zajedno kako bi se omogućio učinkovitiji i nježniji tretman."
Rekao je da je mehanizam po kojem nedostatak aminokiselina utječe na hematopoetske matične stanice nepoznat, ali to će biti fokus budućih istraživanja. S obzirom na to da se očekuje da će ova aminokiselina postati osnova dijetetske terapije, Nakauchi vjeruje da bi znanstvenici mogli otkriti da na prisutnost ili odsutnost specifičnih aminokiselina utječu i druge specifične vrste matičnih stanica. Rekao je,&"Ovo istraživanje može otvoriti vrata novom polju metabolizma matičnih ćelija i postati osnova za niz dijetalnih terapija."
Dodao je: "Također naglašava važnost sveobuhvatne prehrane kako bi sve naše stanice bile zdrave."