A combo of fasting plus vitamin C is effective for hard-to-treat cancers, study shows 
Scientists from USC and the IFOM Cancer Institute in Milan have found that a fasting-mimicking diet could be more effective at treating some types of cancer when combined with vitamin C.
In studies on mice, researchers found that the combination delayed tumor progression in multiple mouse models of colorectal cancer; in some mice, it caused disease regression. The results were published in the journal Nature Communications.
"For the first time, we have demonstrated how a completely non-toxic intervention can effectively treat an aggressive cancer," said Valter Longo, the study senior author and the director of the USC Longevity Institute at the USC Leonard Davis School of Gerontology and professor of biological sciences at the USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. "We have taken two treatments that are studied extensively as interventions to delay aging -- a fasting-mimicking diet and vitamin C -- and combined them as a powerful treatment for cancer."
The researchers said that while fasting remains a challenging option for cancer patients, a safer, more feasible option is a low-calorie, plant-based diet that causes cells to respond as if the body were fasting. Their findings suggest that a low-toxicity treatment of fasting-mimicking diet plus vitamin C has the potential to replace more toxic treatments.
Results of prior research on the cancer-fighting potential of vitamin C have been mixed. Recent studies, though, are beginning to show some efficacy, especially in combination with chemotherapy. In this new study, the research team wanted to find out whether a fasting-mimicking diet could enhance the high-dose vitamin C tumor-fighting action by creating an environment that would be unsustainable for cancer cells but still safe for normal cells.
"Our first in vitro experiment showed remarkable effects," said Longo. "When used alone, fasting-mimicking diet or vitamin C alone reduced cancer cell growth and caused a minor increase in cancer cell death. But when used together, they had a dramatic effect, killing almost all cancerous cells."
Longo and his colleagues detected this strong effect only in cancer cells that had a mutation that is regarded as one of the most challenging targets in cancer research. These mutations in the KRAS gene signal the body is resisting most cancer-fighting treatments, and they reduce a patient's survival rate. KRAS mutations occur in approximately a quarter of all human cancers and are estimated to occur in up to half of all colorectal cancers.
The study also provided clues about why previous studies of vitamin C as a potential anticancer therapy showed limited efficacy. By itself, a vitamin C treatment appears to trigger the KRAS-mutated cells to protect cancer cells by increasing levels of ferritin, a protein that binds iron. But by reducing levels of ferritin, the scientists managed to increase vitamin C's toxicity for the cancer cells. Amid this finding, the scientists also discovered that colorectal cancer patients with high levels of the iron-binding protein have a lower chance of survival.
"In this study, we observed how fasting-mimicking diet cycles are able to increase the effect of pharmacological doses of vitamin C against KRAS-mutated cancers," said Maira Di Tano, a study co-author at the IFOM, FIRC Institute of Molecular Oncology in Milan, Italy. "This occurs through the regulation of the levels of iron and of the molecular mechanisms involved in oxidative stress. The results particularly pointed to a gene that regulates iron levels: heme-oxygenase-1."
The research team's prior studies showed that fasting and a fasting-mimicking diet slow cancer's progression and make chemotherapy more effective in tumor cells, while protecting normal cells from chemotherapy-associated side effects. The combination enhances the immune system's anti-tumor response in breast cancer and melanoma mouse models.
The scientists believe cancer will eventually be treated with low-toxicity drugs in a manner similar to how antibiotics are used to treat infections that kill particular bacteria, but which can be substituted by other drugs if the first is not effective.
To move toward that goal, they say they needed to first test two hypotheses: that their non-toxic combination interventions would work in mice, and that it would look promising for human clinical trials. In this new study, they said that they've demonstrated both. At least five clinical trials, including one at USC on breast cancer and prostate cancer patients, are now investigating the effects of the fasting-mimicking diets in combination with different cancer-fighting drugs.
Additional authors include Franca Raucci and Claudio Vernieri of IFOM, FIRC Institute of Molecular Oncology, Milan, Italy; Irene Caffa and Alessio Nencioni of the Department of Internal Medicine, University of Genoa and IRCCS Ospedale Policlinico San Martino, Genoa, Italy; Roberta Buono, Maura Fanti and Sebastian Brandhorst of the Longevity Institute, USC Leonard Davis School of Gerontology and Department of Biological Sciences; Giuseppe Curigliano of the University of Milan, Department of Oncology and Hemato-Oncology and Division of Early Drug Development, European Institute of Oncology, IRCCS, Milan; Filippo De Braud of the University of Milan, Department of Oncology and Hemato-Oncology, and Medical Oncology Department, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale Tumori, Milan, Italy.
The study was funded by Associazione Italiana Ricerca sul Cancro grant number 21820 and by NIA/NIH Grant # PO1 AG055369.
Longo is the founder of and has an ownership interest in L-Nutra; the company's food products are used in studies of the fasting-mimicking diet. Longo's interest in L-Nutra was disclosed and managed per USC's conflicts-of-interest policies. USC has an ownership interest in L-Nutra and the potential to receive royalty payments from L-Nutra. USC's financial interest in the company has been disclosed and managed under USC's institutional conflict of interest policies.
Maira Di Tano, Franca Raucci, Claudio Vernieri, Irene Caffa, Roberta Buono, Maura Fanti, Sebastian Brandhorst, Giuseppe Curigliano, Alessio Nencioni, Filippo de Braud, Valter D. Longo. Synergistic effect of fasting-mimicking diet and vitamin C against KRAS mutated cancers. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-16243-3

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Een combinatie van vasten plus vitamine C is effectief voor moeilijk te behandelen kankers, blijkt uit onderzoek
Wetenschappers van USC en de IFOM Kanker Instituut in Milaan hebben gevonden dat een vasten nabootsen dieet meer effectief bij de behandeling van sommige vormen van kanker zou kunnen zijn in combinatie met vitamine C.
In studies op muizen, onderzoekers gevonden dat de combinatie vertraagd tumorprogressie bij verschillende muismodellen van colorectale kanker; bij sommige muizen veroorzaakte het een achteruitgang van de ziekte. De resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.
"Voor het eerst hebben we aangetoond hoe een volledig niet-toxische interventie een agressieve vorm van kanker effectief kan behandelen", zegt Valter Longo, senior auteur van de studie en de directeur van het USC Longevity Institute aan de USC Leonard Davis School of Gerontology en professor van biologische wetenschappen aan het USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. "We hebben twee behandelingen ondergaan die uitgebreid zijn bestudeerd als interventies om veroudering te vertragen - een dieet dat vasten nabootst en vitamine C - en combineerden ze als een krachtige behandeling voor kanker."
De onderzoekers zeiden dat terwijl vasten een uitdagende optie blijft voor kankerpatiënten, een veiligere, meer haalbare optie een caloriearm, plantaardig dieet is dat ervoor zorgt dat cellen reageren alsof het lichaam aan het vasten is. Hun bevindingen suggereren dat een behandeling met een lage toxiciteit van vasten-nabootsend dieet plus vitamine C het potentieel heeft om meer giftige behandelingen te vervangen.
Resultaten van eerder onderzoek naar het kankerbestrijdende potentieel van vitamine C zijn gemengd. Recente studies beginnen echter enige werkzaamheid te tonen, vooral in combinatie met chemotherapie. In deze nieuwe studie wilde het onderzoeksteam nagaan of een dieet dat nuchter was, de hoge dosis vitamine C-tumorbestrijding kon versterken door een omgeving te creëren die onhoudbaar zou zijn voor kankercellen maar nog steeds veilig voor normale cellen.
'Ons eerste in-vitro-experiment vertoonde opmerkelijke effecten', zei Longo. "Als ze alleen werden gebruikt, verminderde het dieet dat vasten nabootste of alleen vitamine C de groei van kankercellen en veroorzaakte een kleine toename van de dood van kankercellen. Maar als ze samen werden gebruikt, hadden ze een dramatisch effect, waarbij bijna alle kankercellen werden gedood."
Longo en zijn collega's ontdekten dit sterke effect alleen in kankercellen met een mutatie die wordt beschouwd als een van de meest uitdagende doelen in kankeronderzoek. Deze mutaties in het KRAS-gen signaleren dat het lichaam de meeste kankerbestrijdende behandelingen weerstaat en ze verminderen het overlevingspercentage van een patiënt. KRAS mutaties optreden in ongeveer een kwart van alle menselijke kankers en worden naar schatting bij tot de helft van alle colorectale kanker.
De studie leverde ook aanwijzingen op waarom eerdere studies van vitamine C als potentiële therapie tegen kanker een beperkte werkzaamheid vertoonden. Op zichzelf lijkt een vitamine C-behandeling de KRAS-gemuteerde cellen te activeren om kankercellen te beschermen door het gehalte aan ferritine, een eiwit dat ijzer bindt, te verhogen. Maar door het terugdringen van de omvang van ferritine, de wetenschappers erin geslaagd om de toxiciteit van vitamine C's te verhogen voor de kankercellen. Te midden van deze bevinding ontdekten de wetenschappers ook dat dikkedarmkankerpatiënten met een hoog ijzerbindend eiwit een lagere overlevingskans hebben.
"In deze studie hebben we waargenomen hoe vasten-nabootsende dieetcycli het effect van farmacologische doses vitamine C op KRAS-gemuteerde kankers kunnen versterken", zegt Maira Di Tano, co-auteur van een studie bij het IFOM, FIRC Institute of Molecular Oncologie in Milaan, Italië. "Dit gebeurt door de regulering van de ijzerconcentraties en de moleculaire mechanismen die betrokken zijn bij oxidatieve stress. De resultaten wezen met name op een gen dat de ijzerconcentraties reguleert: heem-oxygenase-1."
De eerdere onderzoeken van het onderzoeksteam toonden aan dat vasten en een dieet dat op nuchtere wijze lijkt, de progressie van kanker vertraagt en chemotherapie effectiever maakt in tumorcellen, terwijl normale cellen worden beschermd tegen met chemotherapie geassocieerde bijwerkingen. De combinatie verbetert de antitumorrespons van het immuunsysteem bij borstkanker en melanoom muismodellen.
De wetenschappers geloven dat kanker uiteindelijk zal worden behandeld met geneesmiddelen met een lage toxiciteit op een manier die vergelijkbaar is met de manier waarop antibiotica worden gebruikt om infecties te behandelen die bepaalde bacteriën doden, maar die kunnen worden vervangen door andere geneesmiddelen als de eerste niet effectief is.
Om dat doel te bereiken, zeggen ze dat ze eerst twee hypothesen moesten testen: dat hun niet-toxische combinatie-interventies zouden werken bij muizen en dat het veelbelovend zou lijken voor klinische proeven bij mensen. In deze nieuwe studie zeiden ze dat ze beide hebben aangetoond. Ten minste vijf klinische studies, waaronder een in USC over borstkanker en prostaatkanker patiënten, onderzoeken nu de gevolgen van de vasten nabootsen diëten in combinatie met andere kankerbestrijdende geneesmiddelen.xtra auteurs zijn onder meer Franca Raucci en Claudio Vernieri van IFOM, FIRC Institute of Molecular Oncology, Milan, Italië; Irene Caffa en Alessio Nencioni van de afdeling Interne Geneeskunde, Universiteit van Genua en IRCCS Ospedale Policlinico San Martino, Genua, Italië; Roberta Buono, Maura Fanti en Sebastian Brandhorst van het Longevity Institute, USC Leonard Davis School of Gerontology en Department of Biological Sciences; Giuseppe Curigliano van de Universiteit van Milaan, afdeling oncologie en hemato-oncologie en afdeling vroege geneesmiddelenontwikkeling, Europees Instituut voor oncologie, IRCCS, Milaan; Filippo De Braud van de Universiteit van Milaan, afdeling oncologie en hemato-oncologie, en afdeling medische oncologie, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale Tumori, Milaan, Italië.
De studie werd gefinancierd door Associazione Italiana Ricerca sul Cancro-beursnummer 21820 en door NIA / NIH Grant # PO1 AG055369.
Longo is de oprichter van en heeft een eigendomsbelang in L-Nutra; de voedingsproducten van het bedrijf worden gebruikt in onderzoeken naar het dieet dat nuchter is. Het belang van Longo in L-Nutra werd bekendgemaakt en beheerd volgens het USC-beleid inzake belangenconflicten. USC heeft een eigendomsbelang in L-Nutra en de mogelijkheid om royaltybetalingen van L-Nutra te ontvangen. Het financiële belang van USC in het bedrijf is bekendgemaakt en beheerd onder het institutionele belangenconflictbeleid van USC.
Maira Di Tano, Franca Raucci, Claudio Vernieri, Irene Caffa, Roberta Buono, Maura Fanti, Sebastian Brandhorst, Giuseppe Curigliano, Alessio Nencioni, Filippo de Braud, Valter D. Longo. Synergetisch effect van vasten-nabootsend dieet en vitamine C tegen KRAS-gemuteerde kankers. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038 / s41467-020-16243-3