Vedci zistili, prečo rakovinové bunky odolávajú ožarovaniu
Bežne používaná radiačná terapia zabíja rakovinové bunky tím, že spôsobuje rozsiahle poškodenie DNA ožarovanej tkane. Medzinárodný tím z Ústavu molekulárnej genetiky Akadémie vied ČR odhalil neočakávanú stratégiu, ako sa rakovinové bunky smrti vyvolané radiáciou vyhýbajú – samé sa ďalej poškodzujú. Štúdiu zverejnil Science, jeden z najprestížnejších vedeckých časopisov.
Ide o veľký objav, pretože zistenia vedcov ozrejmujú mechanizmus prežitia rakovinových buniek napriek ožarovaniu.
Poškodenie DNA v ľudských bunkách sa vyskytuje prirodzene a je účinne opravované veľkým počtom správnych dráh DNA. Tento proces si však vyžaduje čas. Závislosť rakovinových buniek na rýchlom nekontrolovanom bunečnom delení ich preto robí neschopnými vysporiadať sa s veľkým poškodením DNA, ktoré spôsobujú vysoké dávky žiarenia. Radiačná terapia tak účinne zabíja nádorové bunky.
Aj napriek všeobecne úspešnej radiácii sa však nádory aj vrátia. Mechanizmy, ktorým sa nádorovým bunkám darí vyhýbať sa bunečnej smrti po letálnych dávkach ožiarenia, nie sú dobre známe, a preto rezistencia voči radiačnej terapii zostáva značnou výzvou pre účinnú klinickú kontrolu nádorov.
Sebapoškodzovaním proti smrti
Tím vedcov z Dánska, Česka, Švédska, Kanady a Švajčiarska, ktorých koordinuje Claus Storgaard Sørensen z Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen v Dánsku, zistil, že v reakcii na žiarenie môžu nádorové bunky aktivovať endogénnu nukleázu CAD – enzým, ktorý rozkladá nukleové kyseliny (vrátane DNA) v celom genóme. Zatiaľ čo pretrvávajúce poškodenie DNA je pre bunku všeobecne zlé, medzinárodný výskumný tím ukázal, že potom, čo radiačná terapia spôsobí počiatočné poškodenie DNA, rakovinové bunky spôsobia ďalší zlom DNA sami. Tím účinne pozastavia svoj program pripravený na bunečný cyklus v takzvanom kontrolnom bode G2 pred začiatkom bunečného delenia. To im poskytne čas na opravu zvyšného poškodenia DNA.
Táto veľmi prekvapivá a neintuitívna stratégia pridávania cielených zlomov DNA zlepšuje šancu rakovinových buniek smrteľnej dávky žiarenia prežiť. Prirovnať to môžeme k vojakom vo vojne, ktorí sa sami zrania, aby ich nemohli poslať do boja.
„Zatímco normální buňky obvykle přeruší své cykly dělení v tzv. kontrolním bodě G1 fáze, je tento mechanismus většinou u rakovinných buněk defektní. Proto hlavní možností, jak zabránit katastrofickému buněčnému dělení s poškozenými chromozomy, které by dělící se buňky zabilo, je zůstat v druhém kontrolním bodě G2 fáze těsně předtím, než se buňky začnou dělit. Mnoho defektů způsobených CAD „říká“ nádorovým buňkám, aby počkaly, dokud neopraví nebezpečnější zlomy DNA vyvolané radioterapií,“ vysvetľuje mechanizmus Jiří Bártek z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR (ÚMG AV ČR), jeden z vedúcich autorov výskumu.
Zablokovaním k poslednej liečbe
Autori zistili aj to, že tento jav je pre rakovinové bunky špecifický. Strata aktivity CAD totiž spôsobuje, že rakovinové bunky (proti normálnym) sú náchylné k poškodeniu, ktoré spôsobuje práve žiarenie.
„Tento neočekávaný nový mechanismus skutečně naznačuje, jak se rakovinné buňky mohou přizpůsobit poškození DNA vyvolanému ozářením, a tím se stát odolnějšími vůči radioterapii,“ vysvetlili Pavel Janščák a Václav Urban z ÚMG AV ČR, ktorí sa na tomto objave podieľali a sú aj spoluautormi vedeckého článku.
(Ak vás tento článok zaujal, redakcii Dalito(Ak vás tento článok zaujal, redakcii Dalito.sk môžete darovať kávu a raz mesačne vyhrať knihu podľa vlastného výberu)