Un nutriente presente en la carne de vacuno y los productos lácteos mejora la respuesta inmunitaria al cáncer

La investigación, publicada esta semana en Nature, muestra también que los pacientes con mayores niveles de TVA circulante en la sangre respondieron mejor a la inmunoterapia, lo que sugiere que podría tener potencial como suplemento nutricional para complementar los tratamientos clínicos contra el cáncer.

"Hay muchos estudios que intentan descifrar la relación entre la dieta y la salud humana, y es muy difícil comprender los mecanismos subyacentes debido a la gran variedad de alimentos que consume la gente. Pero si nos centramos sólo en los nutrientes y metabolitos derivados de los alimentos, empezamos a ver cómo influyen en la fisiología y la patología", afirma el doctor Jing Chen, Catedrático de Medicina Janet Davison Rowley de la UChicago y uno de los autores principales del nuevo estudio. "Al centrarnos en los nutrientes que pueden activar las respuestas de las células T, encontramos uno que realmente mejora la inmunidad antitumoral mediante la activación de una importante vía inmunológica".

Encontrar nutrientes que activen las células inmunitarias

El laboratorio de Chen se centra en comprender cómo los metabolitos, nutrientes y otras moléculas que circulan por la sangre influyen en el desarrollo del cáncer y en la respuesta a los tratamientos oncológicos. Para el nuevo estudio, dos becarios posdoctorales, Hao Fan y Siyuan Xia, ambos coautores, partieron de una base de datos de unos 700 metabolitos conocidos procedentes de los alimentos y crearon una biblioteca de compuestos "nutrientes de la sangre" formada por 235 moléculas bioactivas derivadas de nutrientes. Examinaron la capacidad de los compuestos de esta nueva biblioteca para influir en la inmunidad antitumoral mediante la activación de los linfocitos T CD8+, un grupo de células inmunitarias fundamentales para eliminar las células cancerosas o infectadas por virus.

Tras evaluar a los seis mejores candidatos en células humanas y de ratón, los científicos observaron que el TVA era el más eficaz. El TVA es el ácido graso trans más abundante presente en la leche humana, pero el organismo no puede producirlo por sí mismo. Sólo un 20% del TVA se descompone en otros subproductos, con lo que el 80% queda circulando por la sangre. "Eso significa que debe hacer algo más, así que empezamos a trabajar más en ello", dijo Chen.

A continuación, los investigadores realizaron una serie de experimentos con células y modelos de ratón de diversos tipos de tumores. Alimentar a los ratones con una dieta enriquecida con TVA redujo significativamente el potencial de crecimiento tumoral de células de melanoma y cáncer de colon en comparación con los ratones alimentados con una dieta de control. La dieta con TVA también aumentó la capacidad de las células T CD8+ para infiltrarse en los tumores.

El equipo también realizó una serie de análisis moleculares y genéticos para comprender cómo afectaba la TVA a las células T. Estos análisis incluyeron una nueva técnica para monitorizar la transcripción del ADN monocatenario denominada secuenciación del ADN monocatenario asistida por ketoxal, o KAS-seq, desarrollada por Chuan He, PhD, Catedrático de Química John T. Wilson de la UChicago y otro de los autores principales del estudio. Estos ensayos adicionales, realizados tanto por el laboratorio de Chen como por el de He, demostraron que el TVA inactiva un receptor de la superficie celular denominado GPR43, que suele activarse con ácidos grasos de cadena corta producidos a menudo por la microbiota intestinal. El TVA domina a estos ácidos grasos de cadena corta y activa un proceso de señalización celular conocido como vía CREB, que interviene en diversas funciones, como el crecimiento, la supervivencia y la diferenciación celular. El equipo también demostró que los modelos de ratón en los que se eliminaba exclusivamente el receptor GPR43 de las células T CD8+ también carecían de su capacidad mejorada para combatir tumores.

Por último, el equipo también trabajó con el doctor Justin Kline, catedrático de Medicina de la UChicago, para analizar muestras de sangre tomadas de pacientes sometidos a tratamiento de inmunoterapia con células CAR-T para el linfoma. Observaron que los pacientes con niveles más altos de TVA tendían a responder mejor al tratamiento que los que tenían niveles más bajos. También analizaron líneas celulares de leucemia trabajando con la doctora Wendy Stock, catedrática de Medicina Anjuli Seth Nayak, y vieron que la TVA potenciaba la capacidad de un fármaco de inmunoterapia para destruir las células leucémicas.

Centrarse en los nutrientes, no en la comida

El estudio sugiere que la TVA podría utilizarse como suplemento dietético para ayudar a diversos tratamientos contra el cáncer basados en células T, aunque Chen señala que es importante determinar la cantidad optimizada del nutriente en sí, no la fuente alimentaria. Cada vez hay más pruebas de los efectos perjudiciales para la salud de consumir demasiada carne roja y productos lácteos, por lo que este estudio no debe tomarse como una excusa para comer más hamburguesas con queso y pizza; más bien indica que los suplementos de nutrientes como el TVA podrían utilizarse para promover la actividad de las células T. Chen cree que puede haber otros nutrientes que puedan hacer lo mismo.

"Hay datos preliminares que demuestran que otros ácidos grasos de las plantas señalan a través de un receptor similar, por lo que creemos que existe una gran posibilidad de que los nutrientes de las plantas también puedan hacer lo mismo activando la vía CREB", afirmó.

La nueva investigación también pone de relieve lo prometedor de este enfoque "metabolómico" para comprender cómo los componentes básicos de la dieta afectan a nuestra salud. Según Chen, su equipo espera crear una biblioteca completa de nutrientes que circulan por la sangre para comprender su impacto en la inmunidad y otros procesos biológicos como el envejecimiento.

"Tras millones de años de evolución, sólo hay un par de cientos de metabolitos derivados de los alimentos que acaban circulando por la sangre, lo que significa que podrían tener cierta importancia en nuestra biología", explica Chen. "Ver que un único nutriente como la TVA tiene un mecanismo muy específico en un tipo de célula inmunitaria concreta, con una respuesta fisiológica muy profunda a nivel de todo el organismo, me parece realmente asombroso e intrigante".

El estudio, "El ácido transvaccénico reprograma las células T CD8+ y la inmunidad antitumoral", ha contado con el apoyo de los Institutos Nacionales de la Salud (becas CA140515, CA174786, CA276568, 1375 HG006827, K99ES034084), un Premio al Proyecto Piloto de la División de Ciencias Biológicas de la UChicago, el Centro Ludwig de la UChicago, la Beca Sigal de Inmunooncología, el Margaret E. Early Medical Research Trust, la AASD y la Fundación de Investigación Médica de la UChicago. Early Medical Research Trust, la Fundación AASLD, un fondo de donaciones de la Fundación Harborview y el Instituto Médico Howard Hughes.