Zure pH: de zwakte van kankercellen
Bron: INSTITUTE FOR RESEARCH IN BIOMEDICINE (IRB
BARCELONA)
Van kankercellen is bekend dat ze hun omgeving
verzuren en dat het inwendige van de cellen zelf
alkalisch is. In principe zou deze deregulering de
ontwikkeling en proliferatie van deze cellen moeten
belemmeren. Maar precies het tegenovergestelde gebeurt
bij kanker. Een computationeel onderzoek, geschreven
door computationeel chemicus Miquel Duran-Frigola, van
het Institute for Research in Biomedicine (IRB
Barcelona), heeft aangetoond dat kankercellen minder
snel en minder robuust groeien als hun interne pH wordt
verlaagd (zuurder wordt) . Deze bevinding onthult dus
kansen voor nieuwe therapeutische benaderingen om de
ziekte aan te pakken.
Met behulp van honderdduizenden gegevens van eerdere
biochemische testen en een database over de genexpressie
van kankercellen, hebben de onderzoekers een
computationeel model ontwikkeld dat analyseert hoe
variaties in pH de activiteit van bijna 2000
metabolische enzymen beïnvloeden. "We zijn een
computerlabo en we zijn toegewijd aan systeembiologie,
we wilden de vraag op grote schaal aanpakken", zegt
Miquel Duran-Frigola, Associate Researcher bij het
Structural Bioinformatics and Network Biology-lab, onder
leiding van ICREA-onderzoeker Patrick Aloy. "Het
begrijpen van het verband tussen metabole routes die
beter werken onder verschillende pH's kan ons een idee
geven van de mechanismen die kanker gebruikt om te
overleven bij een basische pH," legt Duran-Frigola uit.
Verzuring als doel.
De onderzoekers hebben de hypothese bevestigd die ze
aanvankelijk formuleerden: als kankercellen gemakkelijk
prolifereren in een alkalische omgeving, dan zouden ze
kwetsbaarder zijn onder zure omstandigheden. Dit effent
de weg naar het beschouwen van de verzuring van de
kankercellen zelf, gecombineerd met meer conventionele
therapieën, als een goede therapeutische strategie.
Nieuwe therapeutische doelen.
Bovendien hebben de onderzoekers de metabole enzymen
geïdentificeerd die synergistisch werken met
intracellulaire zuurgraad bij de ontwikkeling van
kanker, waardoor deze moleculen als mogelijke
therapeutische doelen worden onthuld. Inderdaad, vijf
van deze potentiële doelwitten zijn al in het
laboratorium getest met behulp van borstkanker cellijnen
en hebben veelbelovende resultaten opgeleverd.
"Dit werk is nog steeds erg academisch, maar we zijn
van mening dat sommige van de geïdentificeerde doelen
klaar zijn om te worden getest bij dieren, waardoor we
verder kunnen gaan naar meer geavanceerde pre-klinische
proeffasen," zegt Miquel Duran-Frigola. De studie, die
is uitgevoerd in samenwerking met het Moffitt Cancer
Center en de University of Maryland, beide in de VS, is
gepubliceerd in Nature Communications.
Vertaling: Andre Teirlinck
