Bröstcancer: Att minska denna aminosyra kan göra läkemedel mer effektiva
Leucin, en aminosyra som kroppen behöver för att framställa protein, verkar ha en överraskande roll i utvecklingen av resistens mot tamoxifen vid bröstcancer som testar positivt för östrogenreceptorn.
Forskare från Harvard Medical School i Boston, MA, gjorde nyligen denna "oväntade" upptäckt om östrogenreceptor-positiv (ER-positiv) bröstcancer i en studie utförd med kollegor från andra forskningscentra.
I laboratorieexperiment fann de också att cellytproteinet SLC7A5, som hjälper celler att ta in leucin, påverkar svaret från ER-positiva bröstcancerceller på tamoxifen.
Studieförfattarna noterar, i en artikel publicerad i Natur, att "SLC7A5 var nödvändigt och tillräckligt för att ge resistens mot tamoxifenbehandling" och föreslår att proteinet kan vara ett potentiellt mål för att "övervinna resistens" mot tamoxifen vid ER-positiv bröstcancer.
I cirka tre fjärdedelar av bröstcancer hjälper hormonet östrogen tumörerna att växa och sprida sig.
Detta beror på att cancercellerna, liksom friska bröstceller, har östrogenreceptorer som gör att de kan ta emot tillväxtsignaler från hormonet.
Läkare behandlar vanligtvis ER-positiv bröstcancer med läkemedlet tamoxifen eftersom det blockerar östrogenens verkan i cancercellerna.
Tamoxifenresistens och leucin
Men medan ER-positiva bröstcancer kan svara på tamoxifen utvecklar de i många fall resistens mot läkemedlet, vilket ökar risken för återfall och metastasering eller spridning.
"Patienter med ER-positiv bröstcancer som utvecklar endokrinresistent och metastaserad cancer har mycket dålig förväntad livslängd", säger huvudstudieförfattaren Senthil K. Muthuswamy, Ph.D., docent i medicin vid Harvard Medical School.
Eftersom det finns begränsade alternativa behandlingsalternativ är den genomsnittliga överlevnaden för dessa patienter ”vanligtvis mindre än 5 år”, tillägger han.
Aminosyror är byggstenarna som kroppen använder för att tillverka proteiner. Det finns 20 av dem totalt. Av dessa är nio väsentliga, det vill säga kroppen måste skaffa dem mat eftersom de inte kan göra dem själva.
Leucin är en essentiell aminosyra som är särskilt viktig för framställning av muskelprotein. I allmänhet innehåller vegetabiliska livsmedel, förutom majs, mindre leucin än livsmedel från animaliskt ursprung. Fläsk, fisk, kyckling och nötkött är exempel på livsmedel som har högre nivåer av leucin.
Minskning av leucin stoppade tumörtillväxten
Det faktum att celler inte kan syntetisera leucin gav forskarna möjlighet att utforska reaktionen av ER-positiva bröstcancerceller till olika nivåer av aminosyran som de kunde kontrollera.
Laboratorieexperiment med kulturer av ER-positiva bröstcancerceller från humana prover visade att minskning av leucin stoppade tumörcellsdelning, samtidigt som den ökade främjade celldelning.
Muthuswamy säger att dessa resultat pekar på möjligheten att utveckla dietinterventioner för att hjälpa dem med ER-positiv bröstcancer.
Men han varnar för att resultaten inte "antyder att animaliska proteiner kommer att öka tillväxten av bröstcancerceller." Allt de visar är att minskning av leucin i kosten kan vara till nytta för personer med ER-positiv bröstcancer.
Han och hans team har redan startat en ny studie för att ta reda på om begränsning av leucin i kosten kan minska tumörtillväxt eller öka behandlingssvaret i en musmodell av ER-positiv bröstcancer.
Rollen för SLC7A5 i tamoxifenresistens
I en slutlig uppsättning experiment undersökte teamet effekten av leucinnivåer på ER-positiva bröstcancerceller som hade utvecklat resistens mot tamoxifen. Dessa experiment avslöjade att resistenta celler fortsatte att växa, även när leucinnivåerna var låga.
Vid en närmare undersökning fann forskarna att de tamoxifenresistenta cellerna hade högre nivåer av SLC7A5. Högre nivåer av detta färjeprotein hjälpte cellerna att ta in mer leucin, även när det var knappt.
I en sista uppsättning tester på möss fann forskarna att blockering av SLC7A5 fick djurens ER-positiva tumörer att krympa.
”En korrekt kontrollerad klinisk studie för att bedöma klinisk nytta av att aktivt minska leucinintaget i kosten under behandling för ER-positiv bröstcancer kommer att ha ett betydande värde eftersom ett positivt resultat kan ge en enkel interventionsstrategi som kan hjälpa oss att bättre ta hand om [dessa] patienter. ”
Senthil K. Muthuswamy, Ph.D.
