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Le rôle d'un nutriment est confirmé dans le cancer du sang chez l'enfant - des limites alimentaires peuvent être utiles

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Un élément constitutif moléculaire de nombreuses protéines animales, l'acide aminé valine, joue un rôle clé dans la croissance cancéreuse observée dans la leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T, selon une nouvelle étude.

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Menée par des chercheurs du 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 leucémiques, mais a également empêché ces cellules tumorales de se développer en laboratoire. Seuls 2 % des cellules T cancéreuses sont restées en vie.

En outre, des expériences ont suggéré que des changements (mutations) dans le code ADN du gène NOTCH1, le plus fréquemment observé chez les patients qui développent une leucémie, favorisent la croissance du cancer en partie en augmentant les niveaux de valine.

Publiée dans la revue Nature en ligne le 22 décembre 2021, la recherche a consisté en des expériences sur des cellules de leucémie humaine cultivées en laboratoire et également transplantées dans des souris qui développent ensuite ce cancer, qui trouve son origine dans les globules blancs de la moelle osseuse.

D'autres expériences ont montré que l'alimentation des souris leucémiques avec un régime pauvre en valence pendant trois semaines interrompait la croissance tumorale. Ce régime a également permis de réduire les cellules cancéreuses sanguines en circulation d'au moins la moitié et, dans certains cas, à des niveaux indétectables. En revanche, la réintroduction de la valine dans le régime alimentaire a entraîné une progression du cancer.

"Notre étude confirme que la leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T est absolument dépendante d'un apport en valine et qu'une carence en valine peut bloquer la progression de ce cancer", déclare le co-investigateur de l'étude, Palaniraja Thandapani, PhD, chercheur postdoctoral à la Grossman School of Medicine de l'Université de New York et à son Perlmutter Cancer Center.

L'équipe de recherche prévoit de tester l'année prochaine si les régimes pauvres en aliments riches en valine, tels que la viande, le poisson et les haricots, constituent un traitement efficace pour les personnes atteintes de ce cancer. Les régimes pauvres en valine sont facilement accessibles, explique Thandapani, car ils sont déjà utilisés pour traiter les déséquilibres acides de l'organisme liés à des troubles génétiques qui affectent le métabolisme intestinal.

Selon le chercheur principal de l'étude, Iannis Aifantis, Ph. D., le plan de l'essai associerait probablement la thérapie diététique au venetoclax, un médicament déjà autorisé 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 viables à long terme. Cela est dû au risque connu de fonte musculaire et de lésions cérébrales résultant d'une carence prolongée en valine.

"Notre approche clinique consisterait à utiliser des régimes à faible teneur en valine pour réduire le nombre de cellules T dans le cas de la leucémie lymphoblastique aiguë à un niveau si bas que les médicaments pourraient alors bloquer efficacement la progression du cancer", explique M. Aifantis, professeur titulaire de la chaire Hermann M. Biggs et président du département de pathologie des universités Grossman et Perlmutter de New York.

Selon M. Aifantis, de nombreux éléments de base de la cellule, notamment des protéines, des nucléotides et des 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 des cancers, mais leur rôle précis reste inconnu. Il met en garde contre le fait que les stratégies diététiques seules pour traiter le cancer ont été essayées pendant des décennies avec peu de preuves scientifiques d'un quelconque bénéfice. Selon lui, des recherches supplémentaires sont nécessaires, y compris l'essai clinique prévu par l'équipe, avant de pouvoir recommander des directives de traitement.

L'American Cancer Society estime que plus de 1 500 Américains, principalement des enfants, meurent chaque année de la leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T. 5 000 autres seront nouvellement diagnostiqués. Cinq mille autres seront nouvellement diagnostiqués. Ce type de cancer représente environ un quart de toutes les leucémies.

Référence : "Valine tRNA levels and availability regulate complex I assembly in leukaemia" 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, 22 décembre 2021, Nature.

DOI: 10.1038/s41586-021-04244-1

Cette étude a été financée par les subventions P30CA016087, P01 CA229086 et R01 CA228135 des National Institutes of Health, par la Leukemia & Lymphoma Society, par le programme NYSTEM du département de la santé de l'État de New York et par la bourse de recherche sur la leucémie de l'American Association for Cancer Research Incyte Corporation.

Aifantis est consultant pour Foresite Labs, une société d'investissement dans le domaine de la santé basée à San Francisco qui a des intérêts financiers dans le développement de thérapies contre la leucémie. Le co-investisseur de l'étude, Aristotelis Tsirigos, PhD, est conseiller scientifique pour Intelligencia.AI à New York, une société de logiciels qui applique l'apprentissage automatique au développement de médicaments contre le cancer. Les termes de ces accords sont gérés conformément aux politiques de NYU Langone.

Outre Thandapani, Aifantis et Tsirigos, les autres chercheurs de NYU Langone impliqués dans l'étude sont les co-chercheurs principaux Andreas Kloetgen, Matthew Witkowski et Christina Glytsou, ainsi que les co-chercheurs Anna Lee, Eric Wang, Jingjing Wang, Sarah LeBoeuf, Kleopatra Avrampou et Thales Papagiannakopoulos.