Obniżenie poziomu amoniaku zwiększa odpowiedź na leczenie guza okrężnicy

Rak jelita grubego jest trzecim najczęściej występującym rodzajem raka i drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu raka na całym świecie. Dotychczas nie udało się opracować jednego skutecznego lekarstwa na raka jelita grubego. Opcje leczenia obejmują operację (kolektomia), chemioterapię, immunoterapię i radioterapię. Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie Cell Metabolism.

Rak okrężnicy a amoniak

Amoniak jest jednym z naturalnie występujących produktów przemiany materii w organizmie. Ciało wytwarza amoniak podczas procesu trawienia, który jest następnie przenoszony do wątroby, gdzie jest przekształcany w mocznik i usuwany z organizmu podczas oddawania moczu.

W ciele znajduje się 2 biliony bakterii zwanych mikrobiomem. Specjaliści twierdzą, że u pacjentów z rakiem okrężnicy występują pewne zakłócenia tego mikrobiomu, które prowadzą do rozpadu niektórych produktów zwiększających ilość amoniaku w komórkach raka okrężnicy. Jeśli u pacjenta nie rozwija się rak jelita grubego, komórki jelitowe mogą usuwać amoniak poprzez enzymy cyklu mocznikowego, co nie jest możliwe, kiedy w jelicie rozwija się rak, ponieważ ilość enzymów w cyklu mocznikowym u tych pacjentów jest zmniejszona.

Zatrzymanie interferencji komórek T – na czym polega?

Zespół z Michigan wykorzystał mysi model. Naukowcy próbowali wytypować komórki raka jelita, w których będzie wysoki poziom amoniaku doprowadzający do zmniejszenia liczby limfocytów T. Komórki T są rodzajem białych krwinek w układzie odpornościowym organizmu. Odpowiadają za walkę z infekcjami i rakiem. Naukowcy uważają, że amoniak zakłóca sposób, w jaki limfocyty T mogą wytwarzać cząsteczki przeciwutleniaczy, takie jak GSHT.

W kolejnym etapie i wciąż korzystając z modelu mysiego, naukowcy zastosowali zatwierdzone przez Agencję ds. Leków i Żywności (FDA, ang. Food and Drug Administration) leki na hiperamonemię, aby obniżyć poziom amoniaku w guzach raka okrężnicy. Terapia ta spowodowała, że guzy stały się bardziej wrażliwe na leczenie immunoterapią.

Jeden z badaczy podkreślił, że immunoterapie nie działają dobrze w przypadku większości nowotworów okrężnicy i najprawdopodobniej  oporność na tę terapię jest częściowo spowodowana wpływem amoniaku na limfocyty T. Jeśli zmniejszy się ilość amoniaku w guzie, zwiększy to skuteczność immunoterapii.

Co dalej? Kiedy nastąpi etap badań klinicznych nad rakiem jelita grubego?

Naukowcy muszą zbadać, które konkretnie bakterie odpowiadają za zwiększenie stężenia amoniaku w nowotworach jelita grubego. Potem będą musieli zbadać szlaki metaboliczne w limfocytach T wywołane przez amoniak. Trzecim krokiem będzie przeniesienie zgromadzonej wiedzy na modele pozostałych typów nowotworów. Ostatnim etapem będzie przeprowadzone badań klinicznych na ludziach, w których możnaby użyć ornityny (jeden z trzech aminokwasów biorących udział w cyklu mocznikowym) lub fenylomaślanu glicerolu (trigliceryd wykorzystywanyw leczeniu rzadkich zaburzeń cyklu mocznikowego), aby sprawdzić, czy byłoby to korzystne wśród pacjentów z rakiem okrężnicy.