Zrozumienie roli kwasowości w przetrwaniu raka
Chociaż dobrze wiadomo, że nowotwory mają środowisko kwaśne, naukowcy nie wiedzą, czy ta cecha może odgrywać rolę terapeutyczną. „Kwasowość jest silnym, endogennym modulatorem funkcji biologicznych o szerokim spektrum działania, który jest regulowany przez stosunkowo niewielką liczbę białek — cechy, które powinny uczynić kwasowość idealnym kandydatem do terapeutycznego zwalczania wzrostu guza” — mówi Pawel Swietach, profesor fizjologii na Uniwersytecie Oksfordzkim. Dlaczego więc kwasowość nie jest wykorzystywana w leczeniu raka? „Przełożenie całego naszego zrozumienia gospodarki kwasowej i sygnalizacji na terapię nie jest trywialne, a żadna z głównych zatwierdzonych terapii nie opiera się bezpośrednio na zakłócaniu kwasowej gospodarki i/lub sygnalizacji” — wyjaśnia Swietach. „Przyczyny tego paradoksu wiążą się z niedociągnięciami w naszym zrozumieniu sterowania pH i sygnalizacji w raku, zaostrzonymi przez wyzwania eksperymentalne związane z badaniami pH”. Zrozumieniem tego paradoksu zajmie się finansowany ze środków UE projekt Survive. Prowadzony przy wsparciu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych przez Swietacha projekt miał na celu odkrycie źródeł kwasowości nowotworów, zrozumienie jej wpływu na biologię komórek nowotworowych i komórek gospodarza oraz scharakteryzowanie strategii adaptacyjnych stosowanych przez komórki nowotworowe w celu uzyskania odporności — i przewagi konkurencyjnej — nad sąsiednimi komórkami. „Te adaptacje do przetrwania w kwasowych warunkach są unikalne dla wielu komórek nowotworowych, stawiamy więc hipotezę, że zablokowanie tych mechanizmów przyniesie korzystne wyniki dla pacjentów” — dodaje Swietach.
Radzenie sobie z kwasowym otoczeniem i przeżywalność raka
Zespół badawczy, w którym większość stanowiły kobiety, poczynił znaczne postępy w zrozumieniu nie tylko tego, w jaki sposób komórki nowotworowe mogą przetrwać w kwaśnych warunkach, ale także w jaki sposób mogą wykorzystywać tę przewagę do konkurowania z komórkami gospodarza i obroną immunologiczną. „W naszym podejściu kierujemy się zasadą, że wyniki eksperymentalne muszą być spójne z rozsądnymi ramami fizykochemicznymi i możliwe do wyjaśnienia matematycznie” — zauważa Swietach. „Wierzę, że ten rygor naukowy uwiarygodnia nasze odkrycia”. Jednym z tych odkryć jest kluczowa rola, jaką staranne radzenie sobie z kwasowością odgrywa w przetrwaniu raka. „Wykazano, że zaburzona równowaga kwasowo-zasadowa zakłóca lub nawet zabija komórki nowotworowe” — zauważa Swietach. „Dlatego każdej komórce, w oparciu o jej fenotyp radzenia sobie z kwasami, można przypisać zdolność do przetrwania w określonym pH mikrośrodowiska”.
Miejsce fizjologii przy stole badawczym nad nowotworami
Według Swietacha, odkrycia takie jak wymienione powyżej ustanowiły nowe standardy w metodach badawczych i wprowadziły techniki, które też mogą wykorzystywać inni. „Projekt Survive zapewnił fizjologii uznanie, na jakie zasługuje, jako kluczowy element badań nad rakiem, jednocześnie czyniąc ważne postępy w kierunku dokładniejszego zrozumienia raka” — podsumowuje. Projekt dostarczył istotnych danych pilotażowych, które mogą stanowić podstawę nowych projektów i obszarów badań. Wiele z tych danych zostało opublikowanych w wiodących czasopismach naukowych. Obejmują one serię publikacji w Cell Reports, które opisują, w jaki sposób komórki rakowe przystosowują się do warunków kwaśnych, artykuł w „Elife”, który wyjaśnia, w jaki sposób komórki rakowe łączą siły, aby złagodzić swoje indywidualne wady genetyczne, oraz wytyczne dotyczące najlepszego sposobu kontrolowania pH w eksperymentach. Naukowcy zostali również zaproszeni do napisania przeglądu swoich pracy do publikacji w „Nature Reviews Cancer”. Swietach pisze obecnie wnioski o dodatkowe fundusze na dalsze badania i komercjalizację niektórych osiągnięć projektu Survive.
Słowa kluczowe
Survive, fizjologia, badania nad rakiem, rak, przetrwanie raka, kwasowość
