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Aminoacidi e leucemie: oltre a glutammina e analoghi, ora si prende di mira la valina

Sembra che questo periodo ante-Natale sia dedicato alle pubblicazioni sulle patologie tumorali. Effettivamente, il centro dell’attualità medica è ancora la pandemia, con le sue varianti genetiche e le sequele lasciate dal post-infezione. Non bisogna dimenticare che a causa di questa emergenza medica ci sono stati ritardi sia diagnostici che terapeutici a carico di tutte le altre branche mediche, dalla cardiologia alla diabetologia all’oncologia. Per tali ritardi il prezzo è stata la morte addizionale di migliaia di persone. La redazione scientifica del sito ha curato a periodi la sezione Attualità, parlando di contagi, malattia clinica, vaccinazione e varianti genetiche.

Come si potrà notare consultando la sezione stessa, non sempre si è voluto affrontare costantemente l’argomento coronavirus sia per non annoiare i gentili lettori, che per andare a scapito di altri argomenti cui i lettori stessi potrebbero essere interessati. Avendo notato un certo interesse, negli ultimi mesi, per la sezione TUMORI e articoli su RICERCA E SALUTE che trattano di cancro, la Redazione scientifica ha desiderato ampliare questi argomenti. E prima della chiusura dell’anno corrente, desidera postare due ultimi articoli che parlino di questo argomento, con un focus speciale sulle leucemie. L’articolo conterrà alla fine numerosi links interni che rimandano ad articoli pubblicati in questo sito che trattano argomenti correlati.

La redazione augura Buone Feste e buona lettura.

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L’American Cancer Society stima che più di 1.500 americani, per lo più bambini, muoiono ogni anno di leucemia linfoblastica acuta a cellule T. Altri 5.000 saranno di nuova diagnosi. Questo tipo di cancro rappresenta circa un quarto di tutte le leucemie. La proliferazione dei linfociti T normali e maligni è supportata da vie di segnalazione che aumentano l’assorbimento dei nutrienti per soddisfare le richieste metaboliche cellulari. Le cellule T normali e le cellule T maligne attivate dal sistema immunitario aumentano quindi l’assorbimento del glucosio e passano alla glicolisi per utilizzare il glucosio come fonte di carbonio per le loro aumentate richieste biosintetiche. Nelle cellule T normali, il metabolismo del glucosio è controllato dai fattori di trascrizione c-Myc e HIF1, che regolano l’espressione dei geni che codificano per i trasportatori del glucosio e gli enzimi glicolitici. Una domanda importante è: la riprogrammazione metabolica delle cellule T trasformate replica la riprogrammazione metabolica delle cellule T proliferanti normali? A questo proposito, i T-ALL sono tumori aggressivi dei progenitori dei linfociti T causati da mutazioni nella via di segnalazione NOTCH o mutazioni/perdita di espressione di PTEN, altro oncogene ad attività enzimatica (fosfatasi).

I linfociti T-ALL hanno un elevato metabolismo del glucosio ma anche un’elevata sintesi proteica, il che rende queste cellule avide di aminoacidi. Che dire del trasporto degli aminoacidi nelle cellule T maligne? Le cellule T maligne umane e di topo esprimono CD98 (SLC3A2), una subunità del complesso trasportatore di aminoacidi del sistema L. L’espressione di c-Myc e l’attività di mTORC1 nelle cellule T dipendono quindi fortemente dall’apporto regolato di aminoacidi tramite i trasportatori di aminoacidi del Sistema L. mTORC1 e c-Myc agiscono quindi come punto di segnalazione che collegano il trasporto degli amminoacidi a più processi metabolici. Solitamente l’aminoacido critico che da solo innesca il sistema TORC1 per la sintesi proteica è la leucina. Un nuovo studio appena pubblicato sulla famosa rivista Nature mostra, invece, che l’aminoacido valina svolge un ruolo chiave nella crescita cancerosa della leucemia linfoblastica acuta a cellule T. Pubblicata online il 22 dicembre, la ricerca ha coinvolto esperimenti su cellule leucemiche umane coltivate in laboratorio e trapiantate anche in topi che poi sviluppano questo cancro, che ha le sue origini nel midollo osseo.

Condotto dai ricercatori della NYU Langone Health, del suo Dipartimento di Patologia e del Laura and Isaac Perlmutter Cancer Center, lo studio ha dimostrato che i geni coinvolti nell’utilizzo della valina nelle cellule erano più attivi nelle cellule T cancerose che nelle cellule T normali. Il blocco di questi geni legati alla valina non solo ha portato a una diminuzione della valina nelle cellule T del sangue della leucemia, ma ha anche bloccato la crescita di queste cellule tumorali in laboratorio. Solo il 2% delle cellule T cancerose è rimasto vivo. Inoltre, gli esperimenti hanno suggerito che le mutazioni del gene NOTCH1, il più comune osservato in questi pazienti, incoraggiano in parte la crescita del cancro aumentando i livelli di valina. Ulteriori esperimenti hanno mostrato che l’alimentazione dei topi leucemici con diete a basso contenuto di valina per 3 settimane ha fermato la crescita del tumore. La dieta ha anche ridotto le cellule tumorali circolanti del sangue del 50% e in alcuni casi del 99%, mentre la reintroduzione della valina nelle diete ha portato alla progressione del cancro. Il team di ricerca ha in programma per il prossimo anno di verificare se le diete a basso contenuto di alimenti ricchi di valina siano un trattamento efficace nelle persone con il cancro. Le diete a basso contenuto di valina sono già disponibili per trattare gli squilibri acidi nel corpo legati a specifiche sindromi genetiche.

Il ricercatore senior dello studio Iannis Aifantis, PhD, Professore e capo Dipartimento di Patologia presso la NYU Grossman School of Medicine e Perlmutter Cancer Center, ha affermato che il disegno dello studio probabilmente combinerebbe la terapia dietetica con venetoclax, un farmaco già approvato per l’uso negli Stati Uniti per la maggior parte degli altri tipi di leucemia. Poi ha spiegato in modo esauriente: “La combinazione di farmaci è importante, perché tali restrizioni dietetiche non sono sostenibili a lungo termine. Ciò è dovuto al noto potenziale di atrofia muscolare e danni cerebrali dovuti a una prolungata carenza di valina. Il nostro approccio clinico implicherebbe l’uso di diete a basso contenuto di valina per ridurre il numero di cellule T con leucemia linfoblastica acuta a un livello così basso che i farmaci potrebbero quindi bloccare efficacemente la progressione della malattia. Infatti, per la crescita e la diffusione del cancro sono necessari molti elementi costitutivi delle cellule di base, tra cui proteine, nucleotidi e acidi grassi. Almeno una mezza dozzina di altri amminoacidi, in particolare la lisina, sono stati implicati nei tumori, ma il loro ruolo preciso rimane sconosciuto. Le sole strategie dietetiche per il trattamento del cancro sono state sperimentate per decenni con poche prove scientifiche di alcun beneficio. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche, inclusa la sperimentazione clinica pianificata da noi, prima che qualsiasi linea guida per il trattamento possa essere raccomandato”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

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Pubblicazioni scientifiche

Thandapani P et al. Nature 2021 Dec 22 online pre.

Schraw JM, Junco JJ et al. EBioMed 2019; 48:49-57.

Simioni C, Martelli AM et al. Cells. 2019; 8(2):190.

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Grzes KM et al. Leukemia 2017; 31(12):2771-2779.

Rosilio C et al. Leukemia 2015 Jun; 29(6):1253-66.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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