A rákos sejtek gyengébbek, ha savasabbá teszik őket
A rákos sejtek kevésbé jól működnek, és kevésbé képesek szaporodni, ha belső környezetüket savasabbá teszik.
Erre a következtetésre jutottak az Egyesült Államok és Spanyolország kutatói, miután számítógépes modell segítségével tanulmányozták azokat a körülményeket, amelyek befolyásolják a rákos sejtek metabolikus útvonalait.
A modell kimutatta, hogy a rákos sejteknek az egészséges sejtekénél lúgosabb belső környezetre van szükségük az anyagcseréjük megfelelő működéséhez.
Ez segített néhány olyan enzim azonosításában is, amelyek a lúgosabb környezettel működnek a rák elősegítésében.
A megállapítások új rákellenes gyógyszerekhez vezethetnek, amelyek megcélozzák ezeket a molekulákat - áll a folyóiratban most megjelent cikk szerint Nature Communications.
"Ez a munka még mindig nagyon akadémikus" - magyarázza Miquel Duran-Frigola, a tanulmány társszerzője, a spanyol barcelonai Biomedicina Kutatóintézet számítástechnikai vegyésze, "de úgy gondoljuk, hogy a meghatározott célok egy része készen áll a tesztelésre. állatokat, így lehetővé téve számunkra, hogy haladjunk a fejlettebb preklinikai kísérleti szakaszokba. ”
Rendszerbiológia
A tanulmány egy példa a rendszerbiológia területén folyó kutatásokra, amelyek összetett számítógépes modellek és nagy adatok segítségével segítenek megérteni az „élet szervezeti alapelveit”.
A kutatók nagy mennyiségű biokémiai és genetikai adatot gyűjtöttek össze a rákos sejtek anyagcseréjének molekuláris modelljének kidolgozására.
A modell segítségével feltárták a „majdnem 2000 metabolikus enzim” reakcióját a sejt belső pH-jának változásaira.
A pH-skála a savasság mértéke. A savas környezet pH-ja alacsony, a lúgos vagy lúgos környezeté pedig magas. A 7-es pH semleges - sem sav, sem lúgos.
Az egészséges sejtek enyhén lúgos belső környezettel rendelkeznek, pH-ja körülbelül 7,2. A rákos sejtek lúgosabbak, és belső pH-ja 7,2-nél magasabb.
"Az enzimatikus pH-függő aktivitási profilok rekonstrukciójával és integrálásával a sejt-specifikus genom-léptékű metabolikus modellekbe" - jegyzik meg a szerzők - "olyan számítási módszertant dolgozunk ki, amely feltárja, hogy az intracelluláris pH [...] hogyan képes modulálni az anyagcserét."
Ígéretes eredmények
A számítógépes modell segítségével a csapat kimutatta, hogy amikor a belseje az előnyös lúgos pH-zónában marad, a rákos sejt képes elszaporodni. Ez az állapot más olyan funkcióknak is kedvez, amelyekre a sejt támaszkodik, mint például a „glikolízis és a hipoxiához való alkalmazkodás”.
De a rákos sejt alacsonyabb, savasabb pH-értéke "letiltja ezeket az adaptációkat és veszélyezteti a tumorsejtek növekedését" - jegyzik meg a szerzők.
A csapat a modell segítségével azonosította azokat a metabolikus célpontokat is, amelyek „előre jelzett amplifikált rákellenes hatásokat” mutattak, amikor a rákos sejtek belső környezete savasabb lett.
Néhány célpont már ígéretes eredményeket mutatott a valódi emlőrákos sejteket használó vizsgálatokban.
"A különböző pH-értékeknél jobban működő metabolikus utak közötti kapcsolat megértése képet adhat a rák által az alap pH-n való túléléshez használt mechanizmusokról."
Miquel Duran-Frigola
