Une étude de l’Université de Chicago révèle que l’acide trans-vaccénique (TVA) présent dans la viande et les produits laitiers renforce l’efficacité des cellules T CD8+ dans la lutte contre le cancer. Des niveaux plus élevés de TVA sont en corrélation avec de meilleures réponses d’immunothérapie, soulignant son potentiel en tant que traitement complémentaire contre le cancer.
Les scientifiques du Université de Chicago découvert que le trans-vaccénique acide (TVA), un acide gras présent dans le bœuf, l’agneau et les produits laitiers, améliore la capacité des cellules immunitaires à combattre les tumeurs.
L’acide transvaccénique (TVA), un acide gras à longue chaîne présent dans la viande et les produits laitiers provenant d’animaux au pâturage comme les vaches et les moutons, améliore la capacité des cellules T CD8+ à infiltrer les tumeurs et à tuer les cellules cancéreuses, selon une nouvelle étude menée par chercheurs de l’Université de Chicago.
La recherche, publiée le 22 novembre dans la revue Naturemontre également que les patients présentant des taux plus élevés de TVA circulant dans le sang ont mieux répondu à l’immunothérapie, ce qui suggère que celle-ci pourrait avoir un potentiel en tant que complément nutritionnel pour compléter les traitements cliniques du cancer.
« De nombreuses études tentent de déchiffrer le lien entre l’alimentation et la santé humaine, et il est très difficile de comprendre les mécanismes sous-jacents en raison de la grande variété d’aliments que les gens consomment. Mais si nous nous concentrons uniquement sur les nutriments et les métabolites dérivés des aliments, nous commençons à voir comment ils influencent la physiologie et la pathologie », a déclaré Jing Chen, PhD, professeur distingué de médecine Janet Davison Rowley à UChicago et l’un des auteurs principaux de la nouvelle étude. « En nous concentrant sur les nutriments qui peuvent activer les réponses des lymphocytes T, nous en avons trouvé un qui renforce réellement l’immunité anti-tumorale en activant une voie immunitaire importante. »
Les recherches menées par Jing Chen, Chuan He et leur équipe suggèrent que la TVA pourrait avoir un potentiel en tant que supplément nutritionnel pour compléter les traitements cliniques du cancer. Crédit : Rita Elena Serda, Duncan Comprehensive Cancer Center du Baylor College of Medicine, National Cancer Institute, National Institutes of Health
Trouver des nutriments qui activent les cellules immunitaires
Le laboratoire de Chen se concentre sur la compréhension de la manière dont les métabolites, les nutriments et d’autres molécules circulant dans le sang influencent le développement du cancer et la réponse aux traitements contre le cancer. Pour la nouvelle étude, deux boursiers postdoctoraux, Hao Fan, PhD et Siyuan Xia, PhD, tous deux co-premiers auteurs, ont assemblé une bibliothèque de composés de « nutriments sanguins » composée de 255 molécules bioactives dérivées de nutriments. Ils ont examiné les composés de cette nouvelle bibliothèque pour déterminer leur capacité à influencer l’immunité anti-tumorale en activant les lymphocytes T CD8+, un groupe de cellules immunitaires essentielles à la destruction des cellules cancéreuses ou infectées par un virus.
Après que les scientifiques ont évalué les six meilleurs candidats dans les cellules humaines et de souris, ils ont constaté que TVA obtenait les meilleurs résultats. La TVA est l’acide gras trans le plus abondant présent dans le lait maternel, mais l’organisme ne peut pas le produire lui-même. Seulement environ 20 % de la TVA est décomposée en d’autres sous-produits, laissant 80 % circuler dans le sang. « Cela signifie qu’il doit y avoir autre chose à faire, alors nous avons commencé à travailler davantage dessus », a déclaré Chen.
« Voir qu’un seul nutriment comme la TVA a un mécanisme très ciblé sur un type de cellule immunitaire ciblé… Je trouve cela vraiment étonnant et intriguant. »
— Jing Chen, PhD
Les chercheurs ont ensuite mené une série d’expériences avec des cellules et des modèles murins de divers types de tumeurs. Nourrir les souris avec un régime enrichi en TVA a réduit de manière significative le potentiel de croissance tumorale des cellules de mélanome et de cancer du côlon par rapport aux souris nourries avec un régime témoin. Le régime TVA a également amélioré la capacité des lymphocytes T CD8+ à infiltrer les tumeurs.
L’équipe a également réalisé une série d’analyses moléculaires et génétiques pour comprendre comment la TVA affectait les cellules T. Il s’agissait notamment d’une nouvelle technique de surveillance de la transcription des signaux monocaténaires. ADN appelé séquençage de l’ADN simple brin assisté par kéthoxal, ou KAS-seq, développé par Chuan He, PhD, professeur distingué de chimie John T. Wilson à UChicago et un autre auteur principal de l’étude. Ces analyses supplémentaires, réalisées par les laboratoires Chen et He, ont montré que la TVA inactive un récepteur à la surface cellulaire appelé GPR43, qui est généralement activé par les acides gras à chaîne courte souvent produits par le microbiote intestinal. La TVA maîtrise ces acides gras à chaîne courte et active un processus de signalisation cellulaire connu sous le nom de voie CREB, qui est impliqué dans diverses fonctions, notamment la croissance, la survie et la différenciation cellulaire. L’équipe a également montré que les modèles de souris dans lesquels le récepteur GPR43 était exclusivement retiré des cellules T CD8+ manquaient également de leur capacité améliorée à combattre les tumeurs.
Enfin, l’équipe a également travaillé avec Justin Kline, MD, professeur de médecine à UChicago, pour analyser des échantillons de sang prélevés sur des patients subissant un traitement d’immunothérapie par cellules CAR-T pour un lymphome. Ils ont constaté que les patients présentant des niveaux plus élevés de TVA avaient tendance à mieux répondre au traitement que ceux présentant des niveaux plus faibles. Ils ont également testé des lignées cellulaires de leucémie en travaillant avec Wendy Stock, MD, professeur de médecine Anjuli Seth Nayak, et ont constaté que la TVA améliorait la capacité d’un médicament d’immunothérapie à tuer les cellules leucémiques.
Au-delà du régime : se concentrer sur les suppléments nutritionnels
L’étude suggère que la TVA pourrait être utilisée comme complément alimentaire pour aider divers traitements contre le cancer à base de cellules T, bien que Chen souligne qu’il est important de déterminer la quantité optimisée du nutriment lui-même, et non la source alimentaire. Il existe de plus en plus de preuves sur les effets néfastes sur la santé d’une consommation excessive de viande rouge et de produits laitiers. Cette étude ne devrait donc pas être considérée comme une excuse pour manger plus de cheeseburgers et de pizzas ; cela indique plutôt que des suppléments nutritifs tels que la TVA pourraient être utilisés pour favoriser l’activité des lymphocytes T. Chen pense qu’il existe peut-être d’autres nutriments qui peuvent faire de même.
« Il existe des données préliminaires montrant que d’autres acides gras provenant de plantes signalent via un récepteur similaire. Nous pensons donc qu’il existe une forte possibilité que les nutriments provenant de plantes puissent également faire la même chose en activant la voie CREB », a-t-il déclaré.
La nouvelle recherche met également en évidence la promesse de cette approche « métabolomique » pour comprendre comment les éléments constitutifs de l’alimentation affectent notre santé. Chen a déclaré que son équipe espère construire une bibliothèque complète de nutriments circulant dans le sang pour comprendre leur impact sur l’immunité et d’autres processus biologiques comme le vieillissement.
« Après des millions d’années d’évolution, seuls quelques centaines de métabolites dérivés des aliments finissent par circuler dans le sang, ce qui signifie qu’ils pourraient avoir une certaine importance dans notre biologie », a déclaré Chen. « Voir qu’un seul nutriment comme la TVA a un mécanisme très ciblé sur un type de cellule immunitaire ciblé, avec une réponse physiologique très profonde au niveau de l’ensemble de l’organisme, je trouve cela vraiment étonnant et intriguant. »
L’étude a été soutenue par le Instituts nationaux de la santé (octroie CA140515, CA174786, CA276568, 1375 HG006827, K99ES034084), un prix de projet pilote de la Division des sciences biologiques de l’UChicago, le Ludwig Center de l’UChicago, la bourse Sigal en immuno-oncologie, le Margaret E. Early Medical Research Trust, la Fondation AASLD et Fonds de dons de la Fondation Harborview et Howard Hughes Medical Institute.
