Las células cancerosas son más débiles cuando se vuelven más ácidas
Las células cancerosas funcionan peor y son menos capaces de multiplicarse cuando su entorno interno se vuelve más ácido.
Esta fue la conclusión a la que llegaron investigadores de Estados Unidos y España después de utilizar un modelo informático para estudiar las condiciones que afectan las vías metabólicas en las células cancerosas.
El modelo mostró que las células cancerosas necesitan un entorno interno que sea más alcalino que el de las células sanas para que su metabolismo funcione correctamente.
También ayudó a identificar algunas enzimas que trabajan con el ambiente más alcalino para promover el cáncer.
Los hallazgos podrían conducir a nuevos medicamentos contra el cáncer que se dirijan a estas moléculas, según un artículo que ahora se publica en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
“Este trabajo es todavía muy académico”, explica el coautor del estudio Miquel Duran-Frigola, químico computacional del Instituto de Investigación en Biomedicina de Barcelona, España, “pero creemos que algunos de los objetivos identificados están listos para ser probados en animales, lo que nos permite pasar a etapas de ensayo preclínicas más avanzadas ".
Biologia de sistemas
El estudio es un ejemplo del tipo de investigación que se está llevando a cabo en el campo de la biología de sistemas, que utiliza modelos informáticos complejos y big data para ayudarnos a comprender los "principios organizativos de la vida".
Los investigadores reunieron una gran cantidad de datos bioquímicos y genéticos para desarrollar un modelo molecular del metabolismo de las células cancerosas.
Utilizaron el modelo para explorar la respuesta de "casi 2.000 enzimas metabólicas" a los cambios en el pH interno de la célula.
La escala de pH es una medida de acidez. Un ambiente ácido tiene un pH bajo y un ambiente alcalino o básico tiene un pH alto. Un pH de 7 es neutro, no es ni ácido ni alcalino.
Las células sanas tienen un entorno interno ligeramente alcalino con un pH de alrededor de 7,2. Las células cancerosas son más alcalinas y tienen un pH interno superior a 7,2.
"Al reconstruir e integrar perfiles de actividad enzimática dependiente del pH en modelos metabólicos a escala del genoma específicos de la célula", señalan los autores, "desarrollamos una metodología computacional que explora cómo el pH intracelular [...] puede modular el metabolismo".
Resultados prometedores
Usando el modelo de computadora, el equipo demostró que cuando su interior permanece en la zona de pH alcalino favorecida, la célula cancerosa puede proliferar. Esta condición también favorece otras funciones de las que depende la célula, como la "glucólisis y la adaptación a la hipoxia".
Pero un pH más bajo y más ácido en la célula cancerosa "inhabilita estas adaptaciones y compromete el crecimiento de las células tumorales", señalan los autores.
El equipo también utilizó el modelo para identificar objetivos metabólicos que mostraban "efectos anticancerosos amplificados previstos" cuando el entorno interno de la célula cancerosa se volvía más ácido.
Algunos de los objetivos ya han mostrado resultados prometedores en pruebas que utilizan células reales de cáncer de mama.
"Comprender el vínculo entre las vías metabólicas que funcionan mejor a diferentes pH puede darnos una idea de los mecanismos que utiliza el cáncer para sobrevivir a un pH básico".
Miquel Duran-Frigola
