Acide trans-vaccénique (TVA), un acide gras à longue chaîne présent dans la viande et les produits laitiers d’animaux broutant tels que 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 des chercheurs de l’Université de Chicago.

La recherche, publiée cette semaine dans Nature, montre également que les patients ayant des niveaux plus élevés de TVA circulant dans le sang ont mieux répondu à l’immunothérapie, suggérant qu’elle pourrait avoir un potentiel en tant que complément nutritionnel pour accompagner les traitements cliniques du cancer.

« Il existe de nombreuses études tentant 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 consommés par les gens. Mais si nous nous concentrons uniquement sur les nutriments et les métabolites dérivés de l’alimentation, nous commençons à voir comment ils influent sur la physiologie et la pathologie », a déclaré Jing Chen, PhD, professeur distingué de médecine à l’UChicago et l’un des auteurs principaux de la nouvelle étude. « En se concentrant sur les nutriments pouvant activer les réponses des cellules T, nous en avons trouvé un qui améliore réellement l’immunité anti-tumorale en activant une voie immunitaire importante. »

Découverte de nutriments activant 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 anticancéreux. Pour la nouvelle étude, deux chercheurs post-doctoraux, Hao Fan, PhD et Siyuan Xia, PhD, tous deux co-premiers auteurs, ont commencé avec une base de données d’environ 700 métabolites connus provenant d’aliments et ont assemblé une bibliothèque de composés « nutriments sanguins » comprenant 235 molécules bioactives dérivées de nutriments. Ils ont criblé les composés de cette nouvelle bibliothèque pour évaluer leur capacité à influencer l’immunité anti-tumorale en activant les cellules T CD8+, un groupe de cellules immunitaires essentielles pour tuer les cellules cancéreuses ou infectées par des virus.

Après que les scientifiques ont évalué les six meilleurs candidats dans les cellules humaines et murines, ils ont constaté que la TVA se comportait le mieux. La TVA est l’acide gras trans le plus abondant présent dans le lait maternel humain, mais le corps ne peut pas le produire par lui-même. Seulement environ 20 % de la TVA se décompose en d’autres sous-produits, laissant 80 % en circulation dans le sang. « Cela signifie qu’il doit y avoir autre chose qu’il fait, donc nous avons commencé à travailler davantage dessus », a déclaré Chen.

Les chercheurs ont ensuite réalisé une série d’expériences avec des cellules et des modèles murins de divers types de tumeurs. En nourrissant les souris avec un régime enrichi en TVA, la croissance tumorale du mélanome et des cellules cancéreuses du côlon a significativement diminué par rapport aux souris nourries avec un régime témoin. Le régime à base de TVA a également renforcé la capacité des cellules 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. Celles-ci comprenaient une nouvelle technique de suivi de la transcription de l’ADN monocaténaire appelée séquençage d’ADN monocaténaire assisté par kethoxal, ou KAS-seq, développée par Chuan He, PhD, professeur distingué de chimie à l’UChicago et un autre auteur principal de l’étude. Ces analyses supplémentaires, effectuées par les laboratoires Chen et He, ont montré que la TVA inactivait un récepteur à la surface de la cellule appelé GPR43, habituellement activé par des acides gras à chaîne courte souvent produits par la flore intestinale. La TVA surpasse ces acides gras à chaîne courte et active un processus de signalisation cellulaire appelé voie CREB, impliqué dans diverses fonctions, y compris la croissance cellulaire, la survie et la différenciation. L’équipe a également montré que les modèles murins où le récepteur GPR43 était exclusivement éliminé des cellules T CD8+ manquaient également de leur amélioration de la capacité à combattre les tumeurs.

Enfin, l’équipe a également collaboré avec Justin Kline, MD, professeur de médecine à l’UChicago, pour analyser des échantillons de sang prélevés sur des patients subissant un traitement par immunothérapie par cellules CAR-T pour le lymphome. Ils ont constaté que les patients ayant des niveaux plus élevés de TVA avaient tendance à mieux répondre au traitement que ceux ayant des niveaux plus bas. Ils ont également testé des lignées cellulaires de leucémie en collaborant avec Wendy Stock, MD, professeure de médecine à l’UChicago, et ont constaté que la TVA renforçait la capacité d’un médicament d’immunothérapie à tuer les cellules leucémiques.

Concentration sur les nutriments, pas sur la nourriture

L’étude suggère que la TVA pourrait être utilisée comme complément alimentaire pour aider divers traitements anticancéreux basés sur les cellules T, bien que Chen souligne qu’il est important de déterminer la quantité optimisée du nutriment lui-même, pas de la source alimentaire. Il existe de plus en plus de preuves des effets néfastes pour la santé de la consommation excessive de viande rouge et de produits laitiers, donc cette étude ne devrait pas être prise comme une excuse pour manger davantage de cheeseburgers et de pizza ; plutôt, elle

indique que des compléments nutritionnels tels que la TVA pourraient être utilisés pour favoriser l’activité des cellules T. Chen pense qu’il peut y avoir d’autres nutriments qui peuvent faire la même chose.

« Il existe des données préliminaires montrant que d’autres acides gras provenant de plantes signalent à travers un récepteur similaire, donc nous croyons qu’il existe une forte possibilité que des nutriments provenant de plantes puissent faire la même chose en activant également 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 tels que le vieillissement.

« Après des millions d’années d’évolution, il n’y a qu’une centaine de métabolites dérivés de l’alimentation qui finissent par circuler dans le sang, donc cela 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’organisme entier – je trouve cela vraiment incroyable et intrigant. »

Source : https://biologicalsciences.uchicago.edu/news/tva-nutrient-cancer-immunity