Vėžio ląstelės yra silpnesnės, kai jos tampa rūgštesnės
Vėžio ląstelės veikia mažiau gerai ir mažiau sugeba daugintis, kai jų vidinė aplinka tampa rūgštesnė.
Tai buvo išvada, kurią padarė Jungtinių Valstijų ir Ispanijos mokslininkai, naudoję kompiuterinį modelį, norėdami ištirti sąlygas, turinčias įtakos medžiagų apykaitos keliams vėžinėse ląstelėse.
Modelis parodė, kad vėžinėms ląstelėms reikalinga vidinė aplinka, kuri yra šarmingesnė nei sveikų ląstelių, kad jų metabolizmas veiktų tinkamai.
Tai taip pat padėjo identifikuoti kai kuriuos fermentus, kurie su šarminesne aplinka skatina vėžį.
Remiantis šiuo metu žurnale paskelbtu straipsniu, išvados gali sukelti naujų vaistų nuo vėžio, nukreiptų į šias molekules Gamtos komunikacijos.
„Šis darbas vis dar labai akademinis“, - aiškina tyrimo bendraautorius Miquelas Duranas-Frigola, Biomedicinos tyrimų instituto Barselonoje (Ispanija) skaičiavimo chemikas, „tačiau mes manome, kad kai kurie nustatyti tikslai yra paruošti išbandyti gyvūnų, taip leidžiant mums pereiti į pažangesnes ikiklinikinių tyrimų stadijas “.
Sistemų biologija
Šis tyrimas yra sistemos biologijos srityje atliekamo tyrimo pavyzdys, kai sudėtingi kompiuteriniai modeliai ir dideli duomenys padeda suprasti „organizacinius gyvenimo principus“.
Tyrėjai sutelkė didelį kiekį biocheminių ir genetinių duomenų, kad sukurtų vėžinių ląstelių metabolizmo molekulinį modelį.
Jie naudojo modelį, kad ištirtų „beveik 2000 metabolinių fermentų“ atsaką į vidinio ląstelės pH pokyčius.
PH skalė yra rūgštingumo matas. Rūgštinės aplinkos pH yra žemas, o šarminės arba bazinės - aukštos. 7 pH yra neutralus - jis nėra nei rūgštus, nei šarminis.
Sveikose ląstelėse yra šiek tiek šarminė vidinė aplinka, kurios pH yra maždaug 7,2. Vėžio ląstelės yra šarminės ir jų vidinis pH yra didesnis nei 7,2.
„Rekonstruodami ir integruodami nuo fermento nuo pH priklausančius aktyvumo profilius į ląstelių specifinius genomo masto metabolinius modelius“, - pažymi autoriai, „mes sukuriame skaičiavimo metodiką, kuri tiria, kaip viduląstelinis pH […] gali moduliuoti metabolizmą“.
Žadantys rezultatai
Naudodama kompiuterio modelį, komanda parodė, kad kai jos vidus lieka palankioje šarminio pH zonoje, vėžinė ląstelė sugeba daugintis. Ši būklė taip pat palanki kitoms ląstelės funkcijoms, tokioms kaip „glikolizė ir prisitaikymas prie hipoksijos“.
Tačiau mažesnis, rūgštesnis pH vėžinėje ląstelėje „išjungia šias adaptacijas ir pažeidžia naviko ląstelių augimą“, pažymi autoriai.
Komanda taip pat naudojo modelį, kad nustatytų medžiagų apykaitos tikslus, kurie parodė „numatomą sustiprintą priešvėžinį poveikį“, kai vėžio ląstelių vidinė aplinka tapo rūgštesnė.
Kai kurie taikiniai jau parodė daug žadančius bandymų, naudojant tikras krūties vėžio ląsteles, rezultatus.
"Suprasdami ryšį tarp medžiagų apykaitos takų, kurie geriau veikia esant skirtingam pH, galime suprasti, kokie mechanizmai yra naudojami vėžiui išgyventi esant baziniam pH."
Miquel Duran-Frigola
