Vēža šūnas ir vājākas, ja tās padara skābākas
Vēža šūnas darbojas mazāk labi un nespēj vairoties, ja to iekšējā vide tiek padarīta skābāka.
Tas bija secinājums, pie kura nonāca pētnieki Amerikas Savienotajās Valstīs un Spānijā pēc tam, kad viņi ar datora modeļa palīdzību pētīja apstākļus, kas ietekmē vielmaiņas ceļus vēža šūnās.
Modelis parādīja, ka vēža šūnām ir nepieciešama iekšēja vide, kas ir sārmaināka nekā veselām šūnām, lai vielmaiņa darbotos pareizi.
Tas arī palīdzēja identificēt dažus fermentus, kas darbojas ar sārmainā vidi, lai veicinātu vēzi.
Atzinumi varētu radīt jaunas vēža zāles, kas vērstas uz šīm molekulām, teikts žurnālā tagad publicētajā dokumentā Dabas komunikācijas.
"Šis darbs joprojām ir ļoti akadēmisks," skaidro pētījuma līdzautors Miquel Duran-Frigola, skaitļošanas ķīmiķis Biomedicīnas pētījumu institūtā Barselonā, Spānijā, "bet mēs uzskatām, ka daži no identificētajiem mērķiem ir gatavi pārbaudīt dzīvniekiem, tādējādi ļaujot mums pāriet uz progresīvākiem preklīnisko izmēģinājumu posmiem. ”
Sistēmu bioloģija
Pētījums ir piemērs tam veida pētījumam, kas notiek sistēmu bioloģijas jomā, kurā tiek izmantoti sarežģīti datormodeļi un lielie dati, lai palīdzētu mums saprast “dzīves organizatoriskos principus”.
Pētnieki apvienoja lielu daudzumu bioķīmisko un ģenētisko datu, lai izstrādātu vēža šūnu metabolisma molekulāro modeli.
Viņi izmantoja modeli, lai izpētītu “gandrīz 2000 metabolisko enzīmu” reakciju uz šūnas iekšējā pH izmaiņām.
PH skala ir skābuma mērs. Skābā vidē ir zems pH līmenis, un sārmainā vai bāziskajā vidē ir augsts. PH 7 ir neitrāls - tas nav ne skābs, ne sārmains.
Veselām šūnām ir nedaudz sārmaina iekšējā vide, kuras pH ir aptuveni 7,2. Vēža šūnas ir vairāk sārmainas, un to iekšējais pH ir lielāks par 7,2.
"Rekonstruējot un integrējot fermentatīvo, no pH atkarīgo aktivitātes profilus šūnām raksturīgos genoma mēroga metabolisma modeļos," atzīmē autori, "mēs izstrādājam skaitļošanas metodiku, kas pēta, kā intracelulārais pH […] var modulēt metabolismu."
Daudzsološi rezultāti
Izmantojot datora modeli, komanda parādīja, ka tad, kad tās iekšpuse paliek labvēlīgajā sārmainā pH zonā, vēža šūna spēj vairoties. Šis nosacījums veicina arī citas funkcijas, uz kurām šūna paļaujas, piemēram, "glikolīzi un pielāgošanos hipoksijai".
Bet zemāks, skābāks pH līmenis vēža šūnā "atspējo šos pielāgojumus un apdraud audzēja šūnu augšanu", atzīmē autori.
Komanda arī izmantoja modeli, lai identificētu vielmaiņas mērķus, kas parādīja "paredzamo pastiprināto pretvēža iedarbību", kad vēža šūnas iekšējā vide kļuva skābāka.
Daži no mērķiem jau ir parādījuši daudzsološus rezultātus testos, izmantojot reālas krūts vēža šūnas.
"Izpratne par saikni starp vielmaiņas ceļiem, kas labāk darbojas pie atšķirīga pH līmeņa, var dot priekšstatu par mehānismiem, ko vēzis izmanto, lai izdzīvotu pie pamata pH."
Mikels Durans-Frigola
