Hạn chế protein trong khẩu phần ăn và tiềm năng hỗ trợ điều trị ung thư đại trực tràng thông qua ức chế con đường mTORC1

Cơ chế bệnh sinh liên quan đến mTORC1

Phức hợp cảm nhận dinh dưỡng mTORC1 (mechanistic target of rapamycin complex 1) đóng vai trò trung tâm trong điều hòa tăng sinh tế bào, chuyển hóa năng lượng và đồng hóa chất dinh dưỡng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng mTORC1 bị hoạt hóa quá mức trong hơn 70% các loại ung thư ở người, bao gồm ung thư đại trực tràng. Sự kích hoạt mTORC1 thúc đẩy tăng sinh tế bào u và làm giảm hiệu quả của các phác đồ hóa trị. Các nghiên cứu trên mô hình chuột cho thấy rằng ức chế mTORC1 có thể làm chậm hoặc ngăn chặn quá trình phát triển của khối u.

Tác động của khẩu phần ăn ít protein trên mô hình ung thư đại trực tràng

Một nghiên cứu gần đây trên mô hình chuột mang ung thư đại trực tràng cho thấy việc hạn chế protein trong khẩu phần ăn (từ mức tiêu chuẩn 21% giảm còn 4%) làm giảm đáng kể hoạt hóa mTORC1, giảm sự phát triển khối u sớm và tăng tỉ lệ chết tế bào u. Các chuột được áp dụng chế độ ăn ít protein trong hai tuần trước khi bắt đầu phác đồ hóa trị, kết quả cho thấy hiệu quả điều trị được cải thiện rõ rệt.

Phân tích cơ chế phân tử trên mô hình in vitro cho thấy rằng việc giảm lượng acid amin leucine và cystine – hai chất điều hòa chính của con đường mTORC1 – làm giảm tín hiệu hoạt hóa mTORC1 thông qua phức hợp GATOR1/GATOR2. Cụ thể, khi acid amin dồi dào, GATOR2 hoạt hóa mTORC1; ngược lại, khi acid amin hạn chế, GATOR1 sẽ ức chế hoạt hóa mTORC1.

Liên hệ lâm sàng: dấu hiệu di truyền và kháng hóa trị

Phân tích mẫu sinh thiết ung thư đại trực tràng ở người cho thấy các dấu hiệu di truyền liên quan đến hoạt hóa mTORC1 tương quan với tiên lượng xấu và khả năng kháng hóa trị. Điều này mở ra tiềm năng sử dụng các chỉ dấu di truyền cảm nhận acid amin như một công cụ để xác định bệnh nhân có thể hưởng lợi từ can thiệp chế độ ăn ít protein.

Mối liên hệ giữa acid amin và nuôi dưỡng khối u

Tế bào ung thư cần một lượng lớn chất dinh dưỡng như glucose, acid amin và nucleotide để duy trì khả năng tăng sinh. Nguồn acid amin từ chế độ ăn uống đóng vai trò thiết yếu. Nghiên cứu cho thấy rằng việc hạn chế các acid amin có chọn lọc gây ra "khủng hoảng dinh dưỡng" cho tế bào ung thư, làm gián đoạn tín hiệu mTORC1 và thúc đẩy chết tế bào.

Hạn chế và cảnh báo lâm sàng

Dù kết quả nghiên cứu rất hứa hẹn, các tác giả nhấn mạnh rằng đây vẫn là nghiên cứu tiền lâm sàng trên mô hình chuột và dòng tế bào. Việc áp dụng chế độ ăn ít protein kéo dài ở bệnh nhân ung thư cần được cân nhắc kỹ lưỡng do nguy cơ teo cơ và suy dinh dưỡng, đặc biệt trong giai đoạn điều trị hóa trị vốn đòi hỏi nhu cầu dinh dưỡng cao.

Do đó, việc áp dụng chế độ ăn ít protein chỉ nên được thực hiện trong những khoảng thời gian cụ thể, như trước hoặc sau chu kỳ hóa trị, với mục tiêu hỗ trợ loại bỏ tế bào u phụ thuộc cao vào acid amin. Ngoài ra, các nghiên cứu đang được triển khai để xác định liệu việc giới hạn một số acid amin nhất định có thể bắt chước hiệu quả của chế độ ăn ít protein mà không gây ra tác dụng phụ tiêu cực.

Kết luận

Hạn chế protein trong chế độ ăn – đặc biệt là một số acid amin như leucine và cystine – có thể đóng vai trò hỗ trợ trong điều trị ung thư đại trực tràng thông qua ức chế con đường mTORC1. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá tính an toàn và hiệu quả của chiến lược này trên người. Việc cá thể hóa dinh dưỡng dựa trên phân tích di truyền và tham vấn với bác sĩ chuyên khoa ung thư và chuyên gia dinh dưỡng là cần thiết trước khi áp dụng bất kỳ can thiệp nào liên quan đến khẩu phần ăn ở bệnh nhân ung thư.