В новом исследовании исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета в США и Токийского университета в Японии обнаружили, что диета, истощающая кроветворные стволовые клетки, может сделать трансплантацию костного мозга возможной без химиотерапии или лучевой терапии.
Исследователи продемонстрировали, что диета без незаменимых аминокислотвалинможет эффективно истощать популяцию гемопоэтических стволовых клеток у мышей, позволяя этим мышам успешно получать трансплантаты гемопоэтических стволовых клеток от других мышей. Они также подтвердили в лаборатории, что искусственные стволовые клетки крови подвержены дефициту валина, что позволяет предположить, что такое же лечение может быть эффективным и для людей.
Соответствующие результаты исследования были опубликованы в Интернете 20 октября 2016 года в журнале Science под названием" Истощение диетического валина позволяет немиелоаблативной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток мыши" ;. Первым автором статьи является Юки Тая, бывшая аспирантка Токийского университета. Соответствующими авторами статьи являются доктор Хиромицу Накаучи, профессор генетики Медицинской школы Стэнфордского университета, и доктор Сатоши Ямазаки, доцент Центра биологии стволовых клеток и регенеративной медицины Токийского университета.
Эффективность диеты с дефицитом валина
Накаучи сказал: «Трансплантация костного мозга - это лечение с токсическими побочными эффектами. Это необходимо для лечения смертельных заболеваний, но качество жизни после лечения часто оказывается не очень хорошим."
Он добавил: «По сравнению с химиотерапией или лучевой терапией, токсичность диеты с дефицитом валина намного ниже. Мыши, получившие лучевую терапию, выглядели хуже. Они не смогли забеременеть и прожили меньше года. Однако их кормили с недостатком валина. Мыши, соблюдающие аминокислотную диету, могут забеременеть и вести нормальную жизнь после трансплантации."
Накаучи сказал, что эффективность диеты с дефицитом валина специфична для гемопоэтических стволовых клеток, но похоже, что другие типы стволовых клеток также могут быть затронуты, такие как стволовые клетки волосяного фолликула и некоторые Т-клетки. Он сказал, что, хотя другие типы стволовых клеток также могут быть затронуты, эти эффекты не так широко распространены или серьезны, как те, которые вызваны химиотерапией или лучевой терапией.
Накаучи особенно интересует тип стволовых клеток, на которые может повлиять дефицит валина. Накаучи сказал, что если стволовые клетки лейкемии также чувствительны к дефициту валина, это может открыть дверь для разработки диетической терапии для этих видов рака крови.
В этом новом исследовании Ямазаки, Накаучи и их коллеги проверили влияние присутствия или отсутствия определенных аминокислот на гемопоэтические стволовые клетки. Они обнаружили, что недостаток валина или другой аминокислоты, цистеина, в лабораторных чашках делает невозможным рост гемопоэтических стволовых клеток мыши.
Впоследствии исследователи создали корм для мышей, в котором отсутствовали только эти специфические аминокислоты, и скармливали его мышам в течение 4 недель. Они обнаружили, что диета без валина, а не диета без цистеина, истощила гемопоэтические стволовые клетки у этих мышей.
Накаучи сказал: «В отличие от валина, цистеин не является незаменимой аминокислотой, а это означает, что организм может вырабатывать некоторое количество цистеина. Однако весь необходимый нам валин поступает из нашего рациона."
Текущий диетический метод дополняет другие исследования, недавно опубликованные учеными Стэнфордского университета, в которых вместо химиотерапии или лучевой терапии используются антитела для удаления гемопоэтических стволовых клеток при подготовке к трансплантации костного мозга. Накаучи сказал: «Эти два метода могут даже использоваться вместе, чтобы обеспечить более эффективное и щадящее лечение."
Он сказал, что механизм, с помощью которого дефицит аминокислот влияет на гемопоэтические стволовые клетки, неизвестен, но это будет предметом будущих исследований. Учитывая, что эта аминокислота, как ожидается, станет основой диетической терапии, Накаучи считает, что ученые могут обнаружить, что присутствие или отсутствие определенных аминокислот влияет на другие конкретные типы стволовых клеток. Он сказал:": Это исследование может открыть дверь в новую область метаболизма стволовых клеток и стать основой для ряда диетических терапий."
Он добавил: «Это также подчеркивает важность полноценной диеты для сохранения здоровья всех наших клеток».