Stanice karcinoma slabije su kada se kiselinom učine
Stanice raka funkcioniraju slabije i manje se mogu razmnožavati kad im se unutarnje okruženje zakiseli.
To je zaključak do kojeg su došli istraživači u Sjedinjenim Državama i Španjolskoj nakon što su pomoću računalnog modela proučavali stanja koja utječu na metaboličke putove u stanicama raka.
Model je pokazao da stanicama karcinoma treba unutarnje okruženje koje je alkalnije od okruženja zdravih stanica da bi njihov metabolizam mogao pravilno funkcionirati.
Također je pomogao identificirati neke enzime koji rade s alkalnijim okolišem u promicanju raka.
Nalazi bi mogli dovesti do novih lijekova protiv raka koji ciljaju ove molekule, prema radu objavljenom u časopisu Prirodne komunikacije.
„Ovo je djelo još uvijek vrlo akademsko", objašnjava koautor studije Miquel Duran-Frigola, računalni kemičar s Instituta za istraživanje biomedicine u Barceloni u Španjolskoj, „ali vjerujemo da su neki od utvrđenih ciljeva spremni za testiranje u životinjama, omogućujući nam tako prelazak u naprednije faze pretkliničkih ispitivanja. "
Sistemska biologija
Studija je primjer vrste istraživanja koja se odvijaju na polju sistemske biologije, koja koristi složene računalne modele i velike podatke kako bi nam pomogla razumjeti „organizacijske principe života“.
Istraživači su objedinili veliku količinu biokemijskih i genetskih podataka kako bi razvili molekularni model metabolizma stanica raka.
Model su koristili za istraživanje odgovora "gotovo 2000 metaboličkih enzima" na promjene unutarnjeg pH stanice.
PH skala je mjera kiselosti. Kiselo okruženje ima nizak pH, a alkalno ili bazično okruženje ima visok pH. PH od 7 je neutralan - nije ni kiselinski ni alkalni.
Zdrave stanice imaju blago alkalno unutarnje okruženje s pH oko 7,2. Stanice raka su alkalnije i imaju unutarnji pH koji je viši od 7,2.
"Rekonstrukcijom i integriranjem enzimskih profila aktivnosti ovisnih o pH u metaboličke modele na razini genoma specifičnih za stanice", napominju autori, "razvijamo računalnu metodologiju koja istražuje kako unutarstanični pH [...] može modulirati metabolizam."
Obećavajući rezultati
Koristeći računalni model, tim je pokazao da kada njegova unutrašnjost ostane u omiljenom alkalnom pH području, stanica raka može se razmnožavati. Ovo stanje favorizira i druge funkcije na koje se stanica oslanja, poput "glikolize i prilagodbe na hipoksiju".
Ali niži, kiseliji pH u stanici raka "onemogućava ove prilagodbe i ugrožava rast tumorskih stanica", napominju autori.
Tim je također koristio model za identificiranje metaboličkih ciljeva koji su pokazali "predviđene pojačane antikancerogene učinke" kada je unutarnje okruženje stanice karcinoma postalo kiselije.
Neki od ciljeva već su pokazali obećavajuće rezultate u testovima na stvarnim stanicama raka dojke.
"Razumijevanje veze između metaboličkih putova koji djeluju bolje pod različitim pH može nam dati ideju o mehanizmima koje rak koristi za preživljavanje pri osnovnom pH."
Miquel Duran-Frigola
