Článek
Stejně jako lidé vkládají dopisy do obálek nebo jim internetový program vytváří pro přenos elektronických zpráv datové pakety, i buňky posílají některé své zprávy zabalené, a to v tzv. extracelulárních vezikulách. Jedná se o drobné váčky s velikostí v řádu nanometrů, tedy miliontin milimetru, které buňka uvolňuje do svého okolí a které nesou různé informace v podobě proteinů, tuků nebo třeba částí genetického kódu. Každá extracelulární vezikula je tedy informační balíček a za normálních okolností je to důležitý nástroj spolupráce mezi buňkami.
„Rakovina se ale naučila tento komunikační systém zneužívat. Nádorové buňky pomocí extracelulárních vezikul rozesílají řadu dezinformací, jejichž prostřednictvím manipulují s ostatními buňkami v okolí, v tzv. nádorovém mikroprostředí – posílají například signály, které tlumí aktivitu imunitního systému, svolávají k sobě různé aktivní molekuly vytvářející prozánětlivé prostředí, ve kterém se nádoru daří, podporují růst nových cév k nádoru nebo si předávají ‚návod‘ na to, jak se stát odolnými vůči protinádorové léčbě,“ vysvětluje Markéta Bocková, vedoucí výzkumné skupiny Optické biosenzory při Ústavu fotoniky a elektroniky (ÚFE) AV ČR, která je součástí Národního ústavu pro výzkum rakoviny (NÚVR).
Pokud tedy chce medicína účinně bojovat s rakovinou, musí umět číst tyto tajné zprávy, což se nyní vědcům i podařilo. „Čtení obsahu extracelulárních vezikul vědcům prozradí, co se v nádorových buňkách, které tyto zprávy vyslaly, právě děje – zda nádor roste, z jakého orgánu či tkáně vychází, jak je agresivní, zda již vytváří metastázy, zda obsahuje genetické mutace, které lze zasáhnout cílenými léky, nebo zda si vyvinul odolnost vůči léčbě,“ pokračuje Markéta Bocková.
Výzkumný tým Markéty Bockové
Přesně tyto informace přitom mají zásadní význam pro včasnou diagnózu, přesnější sledování průběhu nemoci, a především pro výběr léčby na míru pro každého konkrétního pacienta.
„Výhodou je, že extracelulární vezikuly kolují v tělních tekutinách, lze je tedy pro diagnostiku získávat prostým odběrem krve, moči, slz nebo třeba mozkomíšního moku a vyhnout se tak odběru tkáně přímo z nádoru, který je pro pacienty často náročný a který mnohdy ani nelze vzhledem k uložení nádoru v těle uskutečnit,“ popisuje Bocková.
Nádorovou komunikaci lze upravit a přizpůsobit léčbě
Extracelulární vezikuly ale nejsou jen zdrojem informací. Vědci je testují i jako nosiče léčiv. To znamená, že by mohly sloužit jako „drony“, které doručí lék přímo do nádoru, aniž by svou toxicitou zatěžoval zbytek těla. Taková terapie by pak mohla mít pro pacienty významně méně nežádoucích účinků než klasická chemoterapie.
„Studují se v zásadě dvě možnosti. Tou první je genetická nebo fyzikální úprava, při které se do vlastních extracelulárních vezikul nechá zabalit požadovaný obsah, například část genetické informace nebo protein, který v nádorové buňce upraví chybnou signalizaci a ‚umravní‘ její chování. Druhou možností je vyrobit extracelulární vezikuly mimo organismus, vložit do nich lék, a až poté je vpravit do těla,“ naznačuje Markéta Bocková.
V současné době se již testují terapeutické vakcíny s využitím extracelulárních vezikul, které by měly pomoci imunitnímu systému rozpoznávat a ničit nádorové buňky.
Studium extracelulárních vezikul, na kterém se významnou měrou podílejí i tuzemští vědci z výzkumné skupiny Optické biosenzory při Ústavu fotoniky a elektroniky (ÚFE) AV ČR ve spolupráci s dalšími autory z Centra nanomateriálů a biotechnologií Přírodovědecké fakulty Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem a IRCCS Istituto Giannina Gaslini v italském Janově, má tedy mimořádně velký potenciál pro přesnější diagnostiku rakoviny, sledování jejího průběhu včetně předvídání rizika návratu onemocnění a pro individualizaci léčby podle charakteristiky nádoru tak, jak o něm vypovídá rozluštěný obsah mezibuněčné pošty.
Výsledky dosavadních zjištění byly publikovány v odborném časopise Molecular Cancer.
