Раковите клетки са по-слаби, когато станат по-киселинни
Раковите клетки функционират по-слабо и са по-малко способни да се размножават, когато вътрешната им среда стане по-кисела.
До този извод стигнаха изследователите в САЩ и Испания, след като използваха компютърен модел за изследване на условията, които засягат метаболитните пътища в раковите клетки.
Моделът показа, че раковите клетки се нуждаят от вътрешна среда, която е по-алкална от тази на здравите клетки, за да функционира правилно техният метаболизъм.
Той също така помогна да се идентифицират някои ензими, които работят с по-алкалната среда за насърчаване на рака.
Констатациите могат да доведат до нови лекарства против рак, насочени към тези молекули, според статия, публикувана в списанието Nature Communications.
„Тази работа все още е много академична“, обяснява съавторът на изследването Микел Дюран-Фригола, изчислителен химик в Института за изследване на биомедицината в Барселона, Испания, „но ние вярваме, че някои от идентифицираните цели са готови да бъдат тествани в животни, като по този начин ни позволява да преминем към по-напреднали етапи от предклиничните опити. "
Системна биология
Изследването е пример за типа изследване, което се провежда в областта на системната биология, което използва сложни компютърни модели и големи данни, за да ни помогне да разберем „организационните принципи на живота“.
Изследователите събраха голямо количество биохимични и генетични данни, за да разработят молекулярен модел на метаболизма на раковите клетки.
Те използваха модела, за да изследват отговора на „почти 2000 метаболитни ензима“ на промените във вътрешното рН на клетката.
Скалата на рН е мярка за киселинност. Киселата среда има ниско рН, а алкалната или алкалната среда има високо рН. РН 7 е неутрално - не е нито киселинно, нито алкално.
Здравите клетки имат леко алкална вътрешна среда с рН около 7,2. Раковите клетки са по-алкални и имат вътрешно рН, което е по-високо от 7,2.
„Чрез реконструиране и интегриране на ензимни профили на активност, зависещи от рН, в клетъчно специфични метаболитни модели в мащаб на генома, - отбелязват авторите, - ние разработваме изчислителна методология, която изследва как вътреклетъчното рН [...] може да модулира метаболизма.“
Обещаващи резултати
Използвайки компютърния модел, екипът показа, че когато вътрешността му остане в предпочитаната алкална зона на рН, раковата клетка може да се размножава. Това състояние благоприятства и други функции, на които клетката разчита, като „гликолиза и адаптация към хипоксия“.
Но по-ниското, по-киселинно рН в раковата клетка „деактивира тези адаптации и компрометира растежа на туморните клетки“, отбелязват авторите.
Екипът също така използва модела за идентифициране на метаболитни цели, които показват „предсказвани усилени противоракови ефекти“, когато вътрешната среда на раковите клетки стане по-кисела.
Някои от целите вече показаха обещаващи резултати при тестове, използващи реални клетки на рак на гърдата.
„Разбирането на връзката между метаболитните пътища, които работят по-добре при различни рН, може да ни даде представа за механизмите, използвани от рака за оцеляване при основно рН.“
Микел Дюран-Фригола
