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(odnośnik otworzy się w nowym oknie), profesor fizjologii na Uniwersytecie Oksfordzkim(odnośnik otworzy się w nowym oknie). 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(odnośnik otworzy się w nowym oknie) 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”(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Swietach pisze obecnie wnioski o dodatkowe fundusze na dalsze badania i komercjalizację niektórych osiągnięć projektu Survive.
