Celulele canceroase sunt mai slabe atunci când devin mai acide
Celulele canceroase funcționează mai puțin bine și sunt mai puțin capabile să se înmulțească atunci când mediul lor intern devine mai acid.
Aceasta a fost concluzia la care au ajuns cercetătorii din Statele Unite și Spania după ce au folosit un model de computer pentru a studia condițiile care afectează căile metabolice din celulele canceroase.
Modelul a arătat că celulele canceroase au nevoie de un mediu intern mai alcalin decât celulele sănătoase pentru ca metabolismul lor să funcționeze corect.
De asemenea, a ajutat la identificarea unor enzime care lucrează cu mediul mai alcalin pentru a promova cancerul.
Constatările ar putea duce la noi medicamente împotriva cancerului care vizează aceste molecule, potrivit unei lucrări publicate acum în jurnal Comunicări despre natură.
„Această lucrare este încă foarte academică”, explică co-autorul studiului, Miquel Duran-Frigola, chimist de calcul la Institutul de Cercetare în Biomedicină din Barcelona, Spania, „dar credem că unele dintre țintele identificate sunt gata să fie testate în animale, permițându-ne astfel să trecem la etape mai avansate de studii preclinice. ”
Biologia sistemelor
Studiul este un exemplu al tipului de cercetare care se desfășoară în domeniul biologiei sistemelor, care folosește modele complexe de calculatoare și date mari pentru a ne ajuta să înțelegem „principiile organizaționale ale vieții”.
Cercetătorii au reunit o cantitate mare de date biochimice și genetice pentru a dezvolta un model molecular al metabolismului celulelor canceroase.
Ei au folosit modelul pentru a explora răspunsul „aproape 2.000 de enzime metabolice” la modificările pH-ului intern al celulei.
Scara pH-ului este o măsură a acidității. Un mediu acid are un pH scăzut, iar un mediu alcalin sau bazic are un pH ridicat. Un pH de 7 este neutru - nu este nici acid, nici alcalin.
Celulele sănătoase au un mediu intern ușor alcalin, cu un pH de aproximativ 7,2. Celulele canceroase sunt mai alcaline și au un pH intern mai mare de 7,2.
„Prin reconstituirea și integrarea profilurilor de activitate enzimatice dependente de pH în modele metabolice specifice la scară a genomului celulei”, notează autorii, „dezvoltăm o metodologie de calcul care explorează modul în care pH-ul intracelular [...] poate modula metabolismul.”
Rezultate promițătoare
Folosind modelul computerului, echipa a arătat că, atunci când interiorul său rămâne în zona de pH alcalină favorizată, celula canceroasă poate prolifera. Această afecțiune favorizează și alte funcții pe care se bazează celula, precum „glicoliza și adaptarea la hipoxie”.
Dar un pH mai scăzut și mai acid în celula canceroasă „dezactivează aceste adaptări și compromite creșterea celulelor tumorale”, notează autorii.
Echipa a folosit, de asemenea, modelul pentru a identifica țintele metabolice care au arătat „efecte anticanceroase amplificate prevăzute” atunci când mediul intern al celulei canceroase a devenit mai acid.
Unele dintre ținte au arătat deja rezultate promițătoare în testele care utilizează celule reale de cancer mamar.
Înțelegerea legăturii dintre căile metabolice care funcționează mai bine sub pH-uri diferite ne poate oferi o idee despre mecanismele utilizate de cancer pentru a supraviețui la pH-ul de bază.
Miquel Duran-Frigola
