In un nuovo studio, i ricercatori della Stanford University School of Medicine negli Stati Uniti e dell'Università di Tokyo in Giappone hanno scoperto che una dieta che esaurisce le cellule staminali ematopoietiche può rendere fattibile il trapianto di midollo osseo senza chemioterapia o radioterapia.
I ricercatori hanno dimostrato che una dieta priva dell'aminoacido essenzialevalinapuò effettivamente esaurire la popolazione di cellule staminali ematopoietiche nei topi, consentendo a questi topi di ricevere con successo trapianti di cellule staminali ematopoietiche da altri topi. Hanno anche confermato in laboratorio che le cellule staminali del sangue artificiale sono affette da carenza di valina, il che suggerisce che lo stesso trattamento può essere efficace anche negli esseri umani.
I relativi risultati della ricerca sono stati pubblicati online il 20 ottobre 2016 sulla rivista Science, con il titolo dell'articolo "Depleting dietary valine permits nonmyeloablative mouse hematopoietic stem cell transplantation". Il primo autore dell'articolo è Yuki Taya, un ex studente laureato dell'Università di Tokyo. Gli autori corrispondenti del documento sono il Dr. Hiromitsu Nakauchi, professore di genetica presso la Stanford University School of Medicine, e il Dr. Satoshi Yamazaki, professore associato del Center for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, Università di Tokyo.
Efficacia di una dieta carente di valina
Nakauchi ha dichiarato: "Il trapianto di midollo osseo è un trattamento con effetti collaterali tossici. Dobbiamo farlo per curare le malattie mortali, ma la qualità della vita dopo il trattamento spesso non è così buona".
Ha aggiunto: "Rispetto alla chemioterapia o alla radioterapia, la tossicità di una dieta carente di valina sembra essere molto più bassa. I topi che hanno ricevuto la radioterapia sembravano peggiori. Non sono state in grado di rimanere incinte e sono sopravvissute per meno di un anno. Tuttavia, sono stati nutriti con una mancanza di valina. I topi che si sotto la dieta degli aminoacidi possono rimanere incinta e avere una durata di vita normale dopo aver ricevuto il trapianto.
Nakauchi ha detto che l'efficacia di una dieta carente di valina è specifica per le cellule staminali ematopoietiche, ma sembra che anche altri tipi di cellule staminali possano essere colpiti, come le cellule staminali del follicolo pilifero e alcune cellule T. Ha detto che sebbene anche altri tipi di cellule staminali possano essere colpiti, questi effetti non sono così diffusi o gravi come quelli causati dalla chemioterapia o dalla radioterapia.
Nakauchi è particolarmente interessato a un tipo di cellule staminali che possono essere influenzate dalla carenza di valina. Nakauchi ha detto che se le cellule staminali della leucemia sono anche sensibili alla carenza di valina, allora potrebbe aprire la porta allo sviluppo di una terapia dietetica per questi tumori del sangue.
In questo nuovo studio, Yamazaki, Nakauchi e i loro colleghi hanno testato l'effetto della presenza o dell'assenza di aminoacidi specifici sulle cellule staminali ematopoietiche. Hanno scoperto che la mancanza di valina o di un altro aminoacido, la cisteina, nei piatti di laboratorio rende impossibile la crescita delle cellule staminali ematopoietiche del topo.
Successivamente, i ricercatori hanno costruito un cibo per topi privo solo di questi aminoacidi specifici e hanno alimentato il cibo ai topi per 4 settimane. Hanno scoperto che una dieta priva di valina piuttosto che una dieta priva di cisteina ha impoverito le cellule staminali ematopoietiche in questi topi.
Nakauchi ha detto: "A differenza della valina, la cisteina non è un amminoacido essenziale, il che significa che il corpo può produrre un po 'di cisteina. Tuttavia, tutta la valina di cui abbiamo bisogno proviene dalla nostra dieta".
L'attuale metodo dietetico integra altri studi recentemente riportati dagli scienziati della Stanford University che utilizzano anticorpi invece della chemioterapia o della radioterapia per rimuovere le cellule staminali ematopoietiche in preparazione al trapianto di midollo osseo. Nakauchi ha detto: "Questi due metodi possono anche essere usati insieme per fornire un trattamento più efficace e più delicato".
Ha detto che il meccanismo con cui la carenza di aminoacidi colpisce le cellule staminali ematopoietiche è sconosciuto, ma questo sarà l'obiettivo della ricerca futura. Dato che questo amminoacido dovrebbe diventare la base di una terapia dietetica, Nakauchi ritiene che gli scienziati possano scoprire che altri tipi specifici di cellule staminali sono influenzati dalla presenza o dall'assenza di aminoacidi specifici. Ha detto: "Questa ricerca potrebbe aprire la porta a un nuovo campo del metabolismo delle cellule staminali e diventare la base per una serie di terapie dietetiche".
Ha aggiunto: "Sottolinea anche l'importanza di una dieta completa per mantenere sane tutte le nostre cellule".