がん細胞は、酸性にすると弱くなります
癌細胞は、内部環境がより酸性になると、機能が低下し、増殖することができなくなります。
これは、米国とスペインの研究者がコンピューターモデルを使用して癌細胞の代謝経路に影響を与える条件を研究した後に得られた結論でした。
モデルは、癌細胞が適切に機能するためには、健康な細胞よりもアルカリ性の内部環境が必要であることを示しました。
また、よりアルカリ性の環境で作用して癌を促進するいくつかの酵素を特定するのにも役立ちました。
現在ジャーナルに掲載されている論文によると、この発見はこれらの分子を標的とする新しい抗がん剤につながる可能性があります ネイチャーコミュニケーションズ.
「この研究はまだ非常に学術的です」と、研究の共著者であるスペインのバルセロナにある生物医学研究所の計算化学者であるMiquel Duran-Frigolaは説明します。「しかし、特定されたターゲットのいくつかは、動物、したがって、より高度な前臨床試験段階に移行することができます。」
システム生物学
この研究は、システム生物学の分野で行われているタイプの研究の例であり、複雑なコンピューターモデルとビッグデータを使用して「生命の組織原理」を理解するのに役立ちます。
研究者たちは、癌細胞代謝の分子モデルを開発するために、大量の生化学的および遺伝的データを集めました。
彼らはこのモデルを使用して、細胞の内部pHの変化に対する「約2,000の代謝酵素」の応答を調査しました。
pHスケールは酸性度の尺度です。酸性環境はpHが低く、アルカリ性または塩基性環境はpHが高くなります。 pH 7は中性で、酸性でもアルカリ性でもありません。
健康な細胞は、pHが約7.2のわずかにアルカリ性の内部環境を持っています。癌細胞はよりアルカリ性であり、7.2より高い内部pHを持っています。
「酵素的pH依存性活性プロファイルを再構築し、細胞特異的なゲノムスケールの代謝モデルに統合することにより、細胞内pH […]が代謝をどのように調節できるかを調査する計算手法を開発します」と著者は述べています。
有望な結果
チームは、コンピューターモデルを使用して、内部が好ましいアルカリ性pHゾーンに留まると、癌細胞が増殖できることを示しました。この状態は、「解糖と低酸素への適応」など、細胞が依存する他の機能にも有利に働きます。
しかし、癌細胞のより低く、より酸性のpHは、「これらの適応を無効にし、腫瘍細胞の成長を危うくします」と著者は述べています。
チームはまた、このモデルを使用して、癌細胞の内部環境がより酸性になったときに「予測される増幅された抗癌効果」を示す代謝標的を特定しました。
一部のターゲットは、実際の乳がん細胞を使用したテストですでに有望な結果を示しています。
「さまざまなpHでより効果的に機能する代謝経路間の関連性を理解することで、癌が塩基性pHで生き残るために使用するメカニズムについてのアイデアを得ることができます。」
ミケルデュラン-フリゴラ
