Tumorcellen hebben goede redenen om hun inwendige pH te verhogen. En de oncologie heeft dus goede redenen om die te verlagen, blijkt uit computerberekeningen die zojuist verschenen in Nature Communications.

Dát die pH in een kankercel hoger is dan daarbuiten, terwijl het bij gezonde cellen precies omgekeerd is, wisten we al veel langer. Het heeft te maken met het ionentransport door het celmembraan, dat door genetische veranderingen anders wordt aangestuurd. Hoe groter de afwijking, hoe agressiever de tumor. Maar tot nu toe werd aangenomen dat dat vooral aan de verzuring buiten de cellen lag; onduidelijk bleef of de verhoogde pH binnenin ook een effect had.

Erez Persi, Eytan Ruppin en collega’s uit de VS en Israël hebben nu voor het eerst systematisch onderzocht welke systemen in zo’n cel zouden kunnen profiteren van pH-verhoging. Daarbij maakten ze dankbaar gebruik van het feit dat de pH-gevoeligheid van heel veel enzymen allang bekend is. Als je er proefjes mee wilt doen in het lab, is het immers handig om de optimale condities te weten.

Voed je een computermodel met die gevoeligheden, en met wat we verder weten van de bijdragen van elk enzym aan het celmetabolisme, dan voorspelt het dat zo’n tumorcel inderdaad minder snel zal groeien als de inwendige pH daalt.

En dat blijkt vooral te maken te hebben met het aloude Warburg-effect, dat de energievoorziening van tumorcellen laat overschakelen van oxidatieve fosforylering naar glycolyse en melkzure gisting. Die laatste processen zijn veel minder efficiënt maar er is geen zuurstof voor nodig, en zuurstofgebrek wegens beperkte bloedtoevoer is karakteristiek voor tumoren. Om dit proces goed op gang te laten komen is kennelijk een iets verhoogde pH nodig.

Om van dit zwakke punt te profiteren stelt Ruppin twee ingrepen voor. Enerzijds de tumorcellen kunstmatig laten verzuren door medicijnen toe te dienen die het ionentransport verstoren, anderzijde een paar enzymen blokkeren zodat de tumor maximaal last krijgt van die lage pH. Wat dat laatste betreft suggereerde de computersimulatie het uitschakelen van de genen GAPDH en GPI. Proefjes met borstcellen in vitro bevestigen dat dit enig effect heeft en dat alleen tumorweefsel er merkbaar last van heeft.

De auteurs besluiten met de opmerking dat je hun computermodel ook kunt gebruiken om het effect van pH-regulering op het metabolisme van normale cellen te onderzoeken - wie weet wat dat nog voor therapieën oplevert.

bron: IRB Barcelona