As células cancerosas são mais fracas quando mais ácidas
As células cancerosas funcionam menos bem e são menos capazes de se multiplicar quando seu ambiente interno se torna mais ácido.
Essa foi a conclusão que pesquisadores nos Estados Unidos e na Espanha chegaram depois de usar um modelo de computador para estudar as condições que afetam as vias metabólicas nas células cancerosas.
O modelo mostrou que as células cancerosas precisam de um ambiente interno mais alcalino do que o das células saudáveis para que seu metabolismo funcione adequadamente.
Também ajudou a identificar algumas enzimas que trabalham com o ambiente mais alcalino para promover o câncer.
As descobertas podem levar a novos medicamentos contra o câncer que têm como alvo essas moléculas, de acordo com um artigo agora publicado na revista. Nature Communications.
“Este trabalho ainda é muito acadêmico”, explica o co-autor do estudo Miquel Duran-Frigola, químico computacional do Instituto de Pesquisa em Biomedicina de Barcelona, Espanha, “mas acreditamos que alguns dos alvos identificados estão prontos para serem testados em animais, permitindo-nos avançar para estágios de testes pré-clínicos mais avançados. ”
Biologia de sistemas
O estudo é um exemplo do tipo de pesquisa que está acontecendo no campo da biologia de sistemas, que usa modelos de computador complexos e big data para nos ajudar a entender os “princípios organizacionais da vida”.
Os pesquisadores reuniram uma grande quantidade de dados bioquímicos e genéticos para desenvolver um modelo molecular do metabolismo das células cancerosas.
Eles usaram o modelo para explorar a resposta de “quase 2.000 enzimas metabólicas” às mudanças no pH interno da célula.
A escala de pH é uma medida de acidez. Um ambiente ácido tem um pH baixo e um ambiente alcalino ou básico tem um pH alto. Um pH de 7 é neutro - não é ácido nem alcalino.
As células saudáveis têm um ambiente interno ligeiramente alcalino com um pH em torno de 7,2. As células cancerosas são mais alcalinas e têm um pH interno superior a 7,2.
“Ao reconstruir e integrar perfis de atividade dependente do pH enzimático em modelos metabólicos de escala de genoma específicos de células”, observam os autores, “desenvolvemos uma metodologia computacional que explora como o pH intracelular [...] pode modular o metabolismo.”
Resultados promissores
Usando o modelo de computador, a equipe mostrou que quando seu interior permanece na zona de pH alcalino favorecida, a célula cancerosa é capaz de se proliferar. Essa condição também favorece outras funções das quais a célula depende, como "glicólise e adaptação à hipóxia".
Mas um pH mais baixo e ácido na célula cancerosa “desativa essas adaptações e compromete o crescimento das células tumorais”, observam os autores.
A equipe também usou o modelo para identificar alvos metabólicos que mostraram "efeitos anticâncer amplificados previstos" quando o ambiente interno da célula cancerosa se tornou mais ácido.
Alguns dos alvos já mostraram resultados promissores em testes com células reais do câncer de mama.
“Compreender a ligação entre as vias metabólicas que funcionam melhor em diferentes pHs pode nos dar uma ideia sobre os mecanismos usados pelo câncer para sobreviver em pH básico.”
Miquel Duran-Frigola
