Rakovinové bunky sú slabšie, ak sú kyslejšie
Rakovinové bunky fungujú menej dobre a sú menej schopné sa množiť, keď je ich vnútorné prostredie kyslejšie.
To bol záver, ku ktorému prišli vedci v USA a Španielsku po tom, čo pomocou počítačového modelu študovali podmienky, ktoré ovplyvňujú metabolické dráhy v rakovinových bunkách.
Model ukázal, že rakovinové bunky potrebujú pre svoje správne fungovanie vnútorné prostredie alkalickejšie ako prostredie zdravých buniek.
Pomohla tiež identifikovať niektoré enzýmy, ktoré pôsobia v zásaditejšom prostredí na podporu rakoviny.
Zistenia môžu viesť k novým liekom proti rakovine, ktoré sa zameriavajú na tieto molekuly, uvádza sa v článku, ktorý je teraz zverejnený v časopise Komunikácia o prírode.
„Táto práca je stále veľmi akademická,“ vysvetľuje spoluautor štúdie Miquel Duran-Frigola, výpočtový chemik z Inštitútu pre výskum v biomedicíne v Barcelone v Španielsku, „ale veríme, že niektoré zo stanovených cieľov sú pripravené na testovanie v zvieratá, čo nám umožňuje prejsť do pokročilejších predklinických pokusných fáz. “
Systémová biológia
Štúdia je príkladom typu výskumu, ktorý prebieha v oblasti systémovej biológie a ktorý využíva zložité počítačové modely a veľké dáta, aby nám pomohol pochopiť „organizačné princípy života“.
Vedci spojili veľké množstvo biochemických a genetických údajov s cieľom vyvinúť molekulárny model metabolizmu rakovinových buniek.
Použili tento model na preskúmanie reakcie „takmer 2 000 metabolických enzýmov“ na zmeny vnútorného pH bunky.
Stupnica pH je mierou kyslosti. Kyslé prostredie má nízke pH a zásadité alebo zásadité prostredie má vysoké pH. PH 7 je neutrálne - nie je ani kyslé, ani zásadité.
Zdravé bunky majú mierne zásadité vnútorné prostredie s pH okolo 7,2. Rakovinové bunky sú zásaditejšie a majú vnútorné pH vyššie ako 7,2.
„Rekonštrukciou a integráciou enzymatických profilov aktivity závislých od pH do bunkových špecifických metabolických modelov na genómovom meradle,“ poznamenávajú autori, „vyvíjame výpočtovú metodológiu, ktorá skúma, ako môže intracelulárne pH [...] modulovať metabolizmus.“
Sľubné výsledky
Tím pomocou počítačového modelu ukázal, že keď jeho vnútro zostáva v preferovanej zóne alkalického pH, rakovinová bunka je schopná množiť sa. Tento stav tiež uprednostňuje ďalšie funkcie, na ktoré sa bunka spolieha, ako napríklad „glykolýza a adaptácia na hypoxiu“.
Ale nižšie, kyslejšie pH v rakovinovej bunke „zakazuje tieto adaptácie a ohrozuje rast nádorových buniek,“ poznamenávajú autori.
Tím tiež použil model na identifikáciu metabolických cieľov, ktoré vykazovali „predpovedané zosilnené protirakovinové účinky“, keď sa vnútorné prostredie rakovinovej bunky stalo kyslejším.
Niektoré z cieľov už preukázali sľubné výsledky v testoch na skutočných bunkách rakoviny prsníka.
"Pochopenie súvislosti medzi metabolickými cestami, ktoré fungujú lepšie pri rôznych hodnotách pH, nám môže poskytnúť predstavu o mechanizmoch používaných rakovinou na prežitie pri základnom pH."
Miquel Duran-Frigola
