Un bloc de construction moléculaire de nombreuses protéines animales, l’amino acide valine, joue un rôle clé dans la croissance cancéreuse observée dans la leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T, selon une nouvelle étude.
Dirigée par des chercheurs de NYU Langone Health, de son département de pathologie et du Laura and Isaac Perlmutter Cancer Center, l’étude a montré que les gènes impliqués dans l’utilisation de la valine dans les cellules étaient plus actifs dans les cellules T cancéreuses que dans les cellules T normales.
Le blocage de ces gènes liés à la valine a non seulement entraîné une diminution de la valine dans les cellules T sanguines de la leucémie, mais a également bloqué la croissance de ces cellules tumorales en laboratoire. Seulement 2 pour cent des cellules T cancéreuses sont restées en vie.
De plus, des expériences ont suggéré que des changements (mutations) dans le ADN Le code du gène NOTCH1, le plus fréquemment observé chez les patients qui développent une leucémie, encourage la croissance du cancer en partie en augmentant les niveaux de valine.
Publié dans la revue La nature en ligne le 22 décembre 2021, la recherche impliquait des expériences sur des cellules leucémiques humaines cultivées en laboratoire et également transplantées chez des souris qui développent ensuite ce cancer, qui trouve ses origines dans les globules blancs de la moelle osseuse.
D’autres expériences ont montré que l’alimentation des souris leucémiques avec des régimes pauvres en valine pendant trois semaines interrompait la croissance tumorale. Le régime a également réduit d’au moins la moitié les cellules cancéreuses circulantes dans le sang et, dans certains cas, à des niveaux indétectables. En revanche, la réintroduction de la valine dans les régimes alimentaires a conduit à la progression du cancer.
“Notre étude confirme que la leucémie aiguë lymphoblastique à cellules T dépend absolument d’un approvisionnement en valine et qu’une carence en valine peut ralentir la progression de ce cancer”, a déclaré Palaniraja Thandapani, PhD, chercheur en chef de l’étude, chercheur postdoctoral à la NYU Grossman School of Medicine et son Perlmutter Cancer Center.
L’équipe de recherche prévoit l’année prochaine de tester si les régimes pauvres en aliments riches en valine, tels que la viande, le poisson et les haricots, constituent un traitement efficace chez les personnes atteintes du cancer. Les régimes à faible teneur en valine sont facilement disponibles, dit Thandapani, car ils sont déjà utilisés pour traiter les déséquilibres acides dans le corps liés à des troubles génétiques qui affectent le métabolisme intestinal.
Le chercheur principal de l’étude, Iannis Aifantis, PhD, a déclaré que la conception de l’essai combinerait probablement une thérapie diététique avec le vénétoclax, un médicament déjà approuvé pour une utilisation aux États-Unis pour la plupart des autres types de leucémie.
La combinaison de médicaments est importante, dit-il, car de telles restrictions alimentaires ne sont probablement pas durables à long terme. Cela est dû au potentiel connu de fonte musculaire et de lésions cérébrales dues à une carence prolongée en valine.
“Notre approche clinique impliquerait l’utilisation de régimes pauvres en valine pour réduire le nombre de cellules T atteintes de leucémie lymphoblastique aiguë à un niveau si bas que les médicaments pourraient alors bloquer efficacement la progression du cancer”, explique Aifantis, professeur Hermann M. Biggs et président du Département de pathologie à NYU Grossman et Perlmutter.
Aifantis dit que de nombreux éléments constitutifs des cellules de base, y compris les protéines, les nucléotides et les acides gras, sont nécessaires à la croissance et à la propagation du cancer. Au moins une demi-douzaine d’autres acides aminés, en particulier des niveaux élevés de lysine, ont été impliqués dans les cancers, mais leurs rôles précis restent inconnus. Il avertit que les stratégies diététiques seules pour traiter le cancer ont été essayées pendant des décennies avec peu de preuves scientifiques d’un quelconque bénéfice. Il dit que davantage de recherches sont nécessaires, y compris l’essai clinique prévu par l’équipe, avant que des directives de traitement puissent être recommandées.
L’American Cancer Society estime que plus de 1 500 Américains, pour la plupart des enfants, meurent chaque année d’une leucémie aiguë lymphoblastique à cellules T. 5 000 autres seront nouvellement diagnostiqués. Ce type de cancer représente environ un quart de toutes les leucémies.
Référence : « Les niveaux et la disponibilité de l’ARNt de la valine régulent l’assemblage du complexe I dans la leucémie » par Palaniraja Thandapani, Andreas Kloetgen, Matthew T. Witkowski, Christina Glytsou, Anna K. Lee, Eric Wang, Jingjing Wang, Sarah E. LeBoeuf, Kleopatra Avrampou, Thales Papagiannakopoulos, Aristotelis Tsirigos et Iannis Aifantis, le 22 décembre 2021, La nature.
DOI : 10.1038 / s41586-021-04244-1
Le financement de l’étude a été fourni par les subventions P30CA016087, P01 CA229086 et R01 CA228135 des National Institutes of Health ; la Société de leucémie et lymphome; le programme NYSTEM du ministère de la Santé de l’État de New York ; et la bourse de recherche sur la leucémie de l’Association américaine pour la recherche sur le cancer Incyte Corporation.
Aifantis est consultant pour Foresite Labs, une société d’investissement dans le domaine de la santé basée à San Francisco qui détient des intérêts financiers dans le développement de thérapies contre la leucémie. Le co-chercheur de l’étude, Aristotelis Tsirigos, PhD, est conseiller scientifique d’Intelligencia.AI à New York, une société de logiciels qui applique l’apprentissage automatique au développement de médicaments contre le cancer. Les conditions de ces accords sont gérées conformément aux politiques de NYU Langone.
Outre Thandapani, Aifantis et Tsirigos, d’autres chercheurs de NYU Langone impliqués dans l’étude sont les co-investigateurs principaux de l’étude Andreas Kloetgen ; Matthieu Witkowski ; et Christine Glytsou ; et les co-chercheurs de l’étude Anna Lee; Eric Wang, Jingjing Wang ; Sarah LeBoeuf; Cléopâtre Avrampou ; et Thales Papagiannakopoulos.
