Sel kanker lebih lemah bila dibuat lebih asam
Sel kanker berfungsi kurang baik dan kurang mampu berkembang biak ketika lingkungan internalnya dibuat lebih asam.
Ini adalah kesimpulan yang didapat para peneliti di Amerika Serikat dan Spanyol setelah mereka menggunakan model komputer untuk mempelajari kondisi yang mempengaruhi jalur metabolisme dalam sel kanker.
Model tersebut menunjukkan bahwa sel kanker membutuhkan lingkungan internal yang lebih basa daripada sel sehat agar metabolisme mereka berfungsi dengan baik.
Ini juga membantu mengidentifikasi beberapa enzim yang bekerja dengan lingkungan yang lebih basa untuk mempromosikan kanker.
Penemuan ini dapat mengarah pada obat kanker baru yang menargetkan molekul-molekul ini, menurut sebuah makalah yang sekarang diterbitkan dalam jurnal tersebut Komunikasi Alam.
“Pekerjaan ini masih sangat akademis,” jelas rekan penulis studi Miquel Duran-Frigola, ahli kimia komputasi di Institute for Research in Biomedicine di Barcelona, Spanyol, “tetapi kami yakin bahwa beberapa target yang diidentifikasi siap untuk diuji di hewan, sehingga memungkinkan kami untuk pindah ke tahap uji praklinis yang lebih maju. "
Biologi sistem
Studi tersebut adalah contoh dari jenis penelitian yang sedang berlangsung di bidang biologi sistem, yang menggunakan model komputer yang kompleks dan data besar untuk membantu kita memahami "prinsip organisasi kehidupan."
Para peneliti mengumpulkan sejumlah besar data biokimia dan genetik untuk mengembangkan model molekuler dari metabolisme sel kanker.
Mereka menggunakan model tersebut untuk mengeksplorasi respon dari "hampir 2.000 enzim metabolik" terhadap perubahan pH internal sel.
Skala pH adalah ukuran keasaman. Lingkungan asam memiliki pH rendah dan lingkungan basa, atau basa, memiliki pH tinggi. Sebuah pH 7 adalah netral - ini bukan asam atau basa.
Sel sehat memiliki lingkungan internal yang sedikit basa dengan pH sekitar 7,2. Sel kanker lebih basa dan memiliki pH internal yang lebih tinggi dari 7,2.
"Dengan merekonstruksi dan mengintegrasikan profil aktivitas yang bergantung pada pH enzim ke dalam model metabolisme skala genom spesifik sel," catat penulis, "kami mengembangkan metodologi komputasi yang mengeksplorasi bagaimana pH intraseluler […] dapat memodulasi metabolisme."
Hasil yang menjanjikan
Dengan menggunakan model komputer, tim tersebut menunjukkan bahwa ketika bagian dalamnya tetap berada di zona pH basa yang disukai, sel kanker dapat berkembang biak. Kondisi ini juga mendukung fungsi lain yang diandalkan sel, seperti "glikolisis dan adaptasi terhadap hipoksia".
Tetapi pH yang lebih rendah dan lebih asam dalam sel kanker "menonaktifkan adaptasi ini dan mengganggu pertumbuhan sel tumor," catat para penulis.
Tim juga menggunakan model tersebut untuk mengidentifikasi target metabolik yang menunjukkan "prediksi efek antikanker yang diperkuat" ketika lingkungan internal sel kanker menjadi lebih asam.
Beberapa target telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam tes menggunakan sel kanker payudara yang sebenarnya.
“Memahami hubungan antara jalur metabolisme yang bekerja lebih baik pada pH yang berbeda dapat memberi kita gambaran tentang mekanisme yang digunakan oleh kanker untuk bertahan hidup pada pH dasar.”
Miquel Duran-Frigola
