Images
Un nou model computacional permet identificar noves dianes terapèutiques per atacar les cèl·lules canceroses fent més àcid el seu pH.
L'estudi és fruit d'una col·laboració de l'IRB Barcelona amb el Moffitt Cancer Center i la Universitat de Maryland i s'ha publicat a Nature Communications.
Es coneix que les cèl·lules canceroses provoquen l'acidificació del seu entorn i, en conseqüència, s’alcalinitza l'interior de la pròpia cèl·lula. En principi, aquesta desregulació hauria de suposar un problema pel desenvolupament i la proliferació de les cèl·lules i, en canvi, en el càncer, passa tot el contrari. Un estudi, amb el químic computacional Miquel Duran-Frigola, de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), com a co-primer autor, demostra que les cèl·lules canceroses proliferen menys i de manera menys robusta en acidificar el seu pH intern, obrint? així la possiblitat de noves perspectives terapèutiques.
Utilitzant desenes de milers de dades històriques d'assajos bioquímics i una base de dades d'expressió gènica de cèl·lules canceroses, els investigadors han desenvolupat un model computacional que analitza com es veu afectada l'activitat de gairebé 2.000 enzims metabòlics, per variacions en el pH. "Nosaltres som un laboratori computacional i ens dediquem a la biologia de sistemes. Vam voler abordar el problema a gran escala", apunta Miquel Duran-Frigola, Investigador Associat del laboratori de Bioinformàtica Estructural i Biologia de Xarxes dirigit per l'investigador ICREA Patrick Aloy. "Entendre la connexió entre les rutes metabòliques que funcionen millor a diferents pHs ens pot donar idees sobre els mecanismes que el càncer utilitza per subsistir en les seves condicions de pH bàsic", explica Duran-Frigola.
L'acidificació com a objectiu
Els investigadors han confirmat la hipòtesi que es van plantejar inicialment, segons la qual, si les cèl·lules del càncer proliferen còmodament amb nivells de pH alcalins, llavors serien més sensibles al pH àcid. Això obre la porta a considerar l'acidificació de l'interior de les cèl·lules canceroses, combinat amb teràpies de càncer més convencionals, com una bona estratègia terapèutica.
Noves dianes terapèutiques
A més, han pogut identificar els enzims metabòlics que fan sinergia amb l'acidesa intracel·lular en el desenvolupament del càncer i que els converteix en possibles dianes terapèutiques. Cinc d'aquestes dianes potencials han estat provades al laboratori, amb línies cel·lulars de càncer de mama, oferint resultats prometedors.
"Aquest treball és encara molt acadèmic, però creiem que algunes de les dianes identificades estan a punt per ser provades en animals i passar així a fases pre-clíniques més avançades", diu Miquel Duran-Frigola. L'estudi, realitzat en col·laboració amb els centres nord-americans Moffitt Cancer Center i la Universitat de Maryland s'ha publicat a la revista Nature Communications.
L'estudi ha estat possible gràcies a la col·laboració amb la University of Maryland i el MOFFIT.
Article de referència:
Erez Persi, Miquel Duran-Frigola, Mehdi Damaghi, William R. Roush, Patrick Aloy, John L. Cleveland, Robert J. Gillies & Eytan Ruppin
Systems analysis of intracellular pH vulnerabilities for cancer therapy
Nature Communications (2018) DOI 10.1038/s41467-018-05261-x
Coneix el nostre Repte Metàstasi per sumar tota la societat en la recerca contra la metàstasi.
IRB Barcelona
L’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) treballa per aconseguir una vida lliure de malalties. Desenvolupa una recerca multidisciplinària d’excel·lència per curar el càncer i altres malalties vinculades a l'envelliment. Treballa establint col·laboracions amb la indústria farmacèutica i els principals hospitals per fer arribar els resultats de la recerca a la societat a través de la transferència de tecnologia, i du a terme diferents iniciatives de divulgació científica per mantenir un diàleg obert amb la ciutadania. L’IRB Barcelona és un centre internacional que acull al voltant de 400 investigadors de més de 30 nacionalitats. Reconegut com a Centre d'Excel·lència Severo Ochoa des de 2011, és un centre CERCA i membre del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
