นักวิจัยทำแผนที่ผลกระทบของสารอาหารต่อโรค

นักวิจัยจาก Francis Crick Institute และ King's College London ได้สร้างเครื่องมือเพื่อทำนายผลกระทบของอาหารประเภทต่างๆ ต่อทั้งเซลล์มะเร็งและเซลล์ปกติ งานของพวกเขาสามารถช่วยคลี่คลายการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญเล็กน้อยที่เกี่ยวข้องกับสารอาหารประเภทต่างๆ และปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างอาหารและ โรค เมแทบอลิซึมหมายถึงชุดของกระบวนการที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตใช้สารอาหารจากสิ่งแวดล้อมเพื่อให้ทำงานได้ ปริมาณน้ำตาล ไขมัน และโปรตีนที่สัมพันธ์กันในอาหารจะเป็นตัวกำหนดว่า "เชื้อเพลิง" ใดที่เซลล์มีให้ และยังรวมถึงวิธีที่เซลล์เหล่านั้นประมวลผลสารอาหารด้วย เซลล์มะเร็งก็เหมือนกับเซลล์ที่เป็นโรคอื่นๆ เปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึมของพวกมันเพื่อรองรับการอยู่รอดและการเจริญเติบโต ส่วนหนึ่งของการศึกษาที่ตีพิมพ์ในiScienceทีมวิจัยที่ Center for Host-Microbiome Interactions ที่ King's College London ได้สร้างแผนที่เส้นทางการเผาผลาญทั้งหมดในหนูเป็นครั้งแรก จากนั้น ทีมงาน Crick ได้รวบรวมข้อมูลการทดลองเพื่อใส่ลงในแบบจำลองโดยการวัดระดับการแสดงออกของยีนในตับและเนื้องอกในตับจากหนูที่ได้รับอาหาร "ดีต่อสุขภาพ" หรือ "อาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพ" ซึ่งอุดมไปด้วยไขมันและน้ำตาล พวกเขาพบการเปลี่ยนแปลงเฉพาะในเมแทบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับอาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพ ซึ่งพบว่าส่งเสริมการผลิตกลีเซอรอลและซัคซิเนตในเนื้อเยื่อที่เป็นมะเร็งและมีสุขภาพดี พวกเขายังสังเกตด้วยว่าความแตกต่างของการเผาผลาญอาหารระหว่างเซลล์ที่ดีต่อสุขภาพและเซลล์มะเร็งนั้นสูงที่สุดในบริบทของการรับประทานอาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพ ซึ่งบ่งชี้ว่าเนื้องอกสามารถใช้ประโยชน์จากอาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพได้ดีขึ้นเพื่อส่งเสริมการอยู่รอดและการเจริญเติบโต Patricia Nunes นักวิทยาศาสตร์การวิจัยในห้องทดลองอาวุโสของ Crick กล่าวว่า "การใช้ข้อมูลการทดลองจากห้องปฏิบัติการ แบบจำลองช่วยให้เราเริ่มเข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อเนื่องจากสารอาหารเฉพาะในอาหาร" Dimitrios Anastasiou หัวหน้าของ Crick's Cancer Metabolism Laboratory กล่าวว่า "เรารู้ว่าอาหารที่ไม่ดีทำลายระบบเผาผลาญในร่างกายของเรา มันสามารถทำให้เกิดโรคอ้วนและส่งเสริมโรคตับ ซึ่งในที่สุดก็สามารถพัฒนาไปสู่มะเร็งตับได้ เราต้องการทำความเข้าใจ สารอาหารชนิดใดในอาหารของเราและส่วนผสมชนิดใดที่ก่อให้เกิดผลเสียเหล่านี้" จากนั้น ทีมงานได้จำลองผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบของอาหาร จากที่ดีต่อสุขภาพเป็นไม่ดีต่อสุขภาพ และไม่ดีต่อสุขภาพด้วยการผสมผสานต่างๆ พวกเขาสังเกตว่า แม้ว่าฟังก์ชันเมแทบอลิซึมของมะเร็งบางอย่างยังคงอยู่ในอาหารเพื่อสุขภาพ แต่พวกมันก็สามารถย้อนกลับหลาย ๆ อย่างได้ แต่เมื่อจำกัดทั้งไขมันและคาร์โบไฮเดรตเท่านั้น Frederick Clasen ผู้เขียนคนแรกและนักศึกษาระดับปริญญาเอกร่วมกันที่ Crick and King's College London กล่าวว่า "การประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ของงานนี้เป็นไปได้ไกล ตอนนี้เราสามารถเห็นได้ว่าการเปลี่ยนแปลงใดในอาหารส่งผลต่อเมแทบอลิซึมของเซลล์อย่างแท้จริง และมีผลน้อยมากเนื่องจาก เซลล์ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ดึงสารอาหารที่ขาดหายไปจากสิ่งรอบตัว Saeed Shoaie หัวหน้ากลุ่ม Translational Systems Biology จากคณะทันตแพทยศาสตร์ Oral & Craniofacial Sciences ที่ King's College London กล่าวว่า "เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการคาดคะเนแบบจำลองของเรา เรากำลังสร้างแบบจำลองเมแทบอลิซึมที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งใช้ พิจารณาว่าอวัยวะต่างๆ แลกเปลี่ยนสารเมตาโบไลต์อย่างไร และแบคทีเรียในลำไส้มีอิทธิพลต่อสารอาหารใดบ้างที่มีให้กับเนื้อเยื่อ" Anastasiou สรุป: "วิธีการของเราสามารถใช้เพื่อช่วยชี้นำการเปลี่ยนแปลงด้านโภชนาการที่เสริมการรักษาสำหรับโรคต่างๆ แต่การใช้ความเข้าใจนี้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดจะเป็นการป้องกันโรคมากขึ้นโดยการช่วยเราเลือกอาหารที่เรากิน