Un estudio de Ludwig Cancer Research ha descubierto un vínculo sorprendente entre la dieta, los microbios intestinales y la eficacia de la terapia contra el cáncer.
por el Instituto Ludwig para la Investigación del Cáncer
Dirigido por Asael Roichman de Ludwig Princeton y el director de la rama Joshua Rabinowitz, el estudio podría ayudar a explicar por qué los medicamentos conocidos como inhibidores de la PI3 quinasa (PI3K), que interrumpen una vía de señalización bioquímica anormalmente activada que estimula la proliferación de células cancerosas, no han conducido a un control constante y duradero del cáncer en pacientes con tumores sólidos.
«Muchos medicamentos contra el cáncer no funcionan igual de bien en todos los pacientes, y una posibilidad emergente es que la dieta influya en esta variabilidad», afirmó Rabinowitz. «En este estudio, descubrimos que la dieta puede, de hecho, alterar los resultados del tratamiento del cáncer en modelos preclínicos , y puede hacerlo de forma inesperada, sin relación con sus efectos nutricionales inmediatos. Resulta que ciertas pequeñas moléculas presentes en alimentos vegetales son transformadas en ratones por bacterias intestinales comensales en compuestos que activan el hígado para eliminar los inhibidores de PI3K con mayor rapidez, lo que reduce la eficacia del medicamento».
«Si bien en este estudio nos centramos en los inhibidores de PI3K, las enzimas hepáticas implicadas en la depuración de estos fármacos también degradan muchos otros», añadió Roichman, investigador postdoctoral en el laboratorio de Rabinowitz y autor principal del estudio. «Esto sugiere que nuestros hallazgos podrían ser relevantes para diversas clases de fármacos utilizados para tratar el cáncer y otras enfermedades».
El estudio, publicado en el número actual de Cell , comenzó con un resultado sorprendente obtenido a partir de un experimento que examinó la interacción entre la dieta y la terapia contra el cáncer desde una perspectiva completamente diferente.
El laboratorio de Rabinowitz y otros han demostrado que las dietas cetogénicas mejoran drásticamente la respuesta a los fármacos contra el cáncer en modelos preclínicos de cáncer en ratones. Estas dietas son ricas en grasas y muy bajas en carbohidratos como el almidón y el azúcar, y se creía que su mejora en la respuesta terapéutica estaba relacionada con su tendencia a reducir los niveles de insulina y azúcar en sangre. Por lo tanto, los investigadores se sorprendieron cuando los ratones alimentados con ciertas dietas ricas en carbohidratos —que deberían elevar la glucemia y la producción de insulina— respondieron bien a los inhibidores de PI3K en su experimento.
Al analizar este resultado inesperado, descubrieron que la mejora de la respuesta a los inhibidores de PI3K que proporciona la dieta cetogénica tenía poco que ver con los carbohidratos, las grasas, el azúcar en sangre o la insulina. Más bien, los experimentos revelaron que el factor determinante clave era la complejidad molecular de la dieta: si estaba compuesta por alimentos integrales o altamente procesados.
El alimento cetogénico consumido por ratones en estudios preclínicos es una fórmula altamente procesada que carece de la compleja mezcla de sustancias químicas de origen vegetal (fitoquímicos), especialmente de legumbres y soja, presentes en la dieta estándar. Se observó que los microbios intestinales descomponen los fitoquímicos, concretamente las soyasaponinas derivadas de la soja, en moléculas que inducen la expresión de una enzima hepática desintoxicante, el citocromo P450.
Los experimentos revelaron que la producción elevada de estas enzimas hepáticas en los ratones alimentados con pienso condujo a una rápida eliminación de los inhibidores de PI3K, lo que redujo la eficacia anticancerígena del régimen. En consonancia con estos hallazgos, los investigadores demostraron que una dieta rica en carbohidratos y baja en fitoquímicos, así como antibióticos que suprimían el microbioma intestinal , potenciaron la actividad de los inhibidores de PI3K en los ratones.
«Estos hallazgos sugieren que algunas dietas basadas en plantas, a través de sus interacciones con la microbiota intestinal, podrían reducir la exposición a los fármacos contra el cáncer al aumentar la depuración de fármacos», afirmó Roichman. «Si bien las moléculas específicas que ejercen dicha influencia pueden variar en los seres humanos, nuestro trabajo destaca la dieta y el microbioma como factores clave que pueden influir en el comportamiento de los fármacos contra el cáncer en el organismo».
Además, los hallazgos abren oportunidades para desarrollar nuevas estrategias de terapia contra el cáncer que consideren factores como la dieta del paciente, la composición del microbioma y el uso reciente de antibióticos, que alteran el ecosistema de bacterias comensales. Con base en investigaciones adicionales, estas estrategias podrían incluir análisis del microbioma del paciente y la prescripción de cambios dietéticos e intervenciones farmacéuticas para modular el metabolismo de las terapias contra el cáncer.
Además de su puesto como Director de la Rama de Princeton del Instituto Ludwig para la Investigación del Cáncer, Rabinowitz es Profesor en el Departamento de Química y del Instituto Lewis-Sigler de Genómica Integrativa y Miembro del Instituto del Cáncer Rutgers.
Más información: Asael Roichman et al., El metabolismo microbiano de los fitoquímicos dietéticos controla la actividad anticancerígena de los inhibidores de PI3K, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.04.041
