Článek
Poškození DNA v lidských buňkách se vyskytuje přirozeně a účinně se opravuje velkým počtem opravných drah DNA. Daný proces však vyžaduje čas.
Závislost rakovinných buněk na rychlém nekontrolovaném buněčném dělení je proto činí neschopnými vypořádat se s velkým poškozením DNA, které způsobují vysoké dávky záření. Radiační terapie tak účinně zabíjí nádorové buňky.
Strategie cílených zlomů DNA zlepšuje šanci rakovinných buněk smrtelné dávky záření přežít. Lze to přirovnat k vojákům ve válce, kteří se sami zraní, aby nemohli být posláni do boje.
Vědci však upozorňují, že i přes obecnou úspěšnost radiace se nádory často vracejí. Mechanismy, pomocí kterých se nádorovým buňkám daří vyhýbat se buněčné smrti po letálních dávkách ozáření, nejsou dobře známy. Proto rezistence vůči radioterapii zůstává značnou výzvou pro účinnou klinickou kontrolu nádorů.
Sebepoškozením proti úmrtí
Tým vědců objevil a popsal jednu z obranných strategií nádorových buněk. Výzkumníci zjistili, že v reakci na záření mohou nádorové buňky aktivovat tzv. endogenní nukleázu CAD – tedy enzym, který rozkládá nukleové kyseliny (včetně DNA) v celém genomu.
Protirakovinná látka účinkuje na cukrovku 2. typu, oznámili čeští vědci
Zatímco přetrvávající poškození DNA je pro buňku obecně špatné, experti ukázali, že poté, co radiační terapie způsobí počáteční poškození DNA, si rakovinné buňky způsobí další zlomy DNA samy.
Tím účinně pozastaví svůj program dělení a buněčný cyklus v tzv. kontrolním bodě G2 před začátkem buněčného dělení a to jim poskytne čas na opravu zbývajícího poškození DNA.
Podle vědců velmi překvapivá a neintuitivní strategie přidávání cílených zlomů DNA zlepšuje šanci rakovinných buněk smrtelné dávky záření přežít. Lze je podle jejich slov přirovnat např. k vojákům ve válce, kteří se sami zraní, aby nemohli být posláni do boje.
Klinická studie protinádorového přípravku vypadá slibně, pochvaluje si společnost Sotio
„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,“ vysvětlil Jiří Bártek z ÚMG AV ČR.
Mnoho defektů způsobených CAD podle něj „říká“ nádorovým buňkám, aby počkaly, dokud neopraví nebezpečnější zlomy DNA vyvolané radioterapií.
Dojde k posílení léčby?
Autoři navíc zjistili, že tento jev je specifický pro rakovinné buňky. Ztráta aktivity CAD totiž způsobí, že rakovinné buňky jsou – proti těm normálním, zdravým – náchylné k poškození, které způsobuje záření.
Vědci poprvé rozluštili kompletní lidský genom. Přidali 400 milionů písmen
„Tento neočekávaný nový mechanismus skutečně naznačuje, jak se rakovinné buňky mohou přizpůsobit poškození DNA vyvolanému ozářením a tím se stát odolnějšími vůči radioterapii,“ doplňují Pavel Janščák a Václav Urban z ÚMG AV ČR, kteří se na objevu podíleli a jsou spoluautory vědeckého článku o něm v odborném časopise Science.
Souhrnně tyto poznatky ozřejmují mechanismus přežití specifický pro rakovinu. Ten by se dal v budoucnu zaměřit a využít ke zvýšení zranitelnosti nádorových buněk vůči genotoxické léčbě rakoviny. A jelikož byly díky experimentálnímu blokování funkce CAD nádorové buňky vůči záření citlivější, mohly by se nové poznatky v budoucnu využít ke zlepšení výsledků radioterapie.
Šance na zpomalení stárnutí? Vědci omladili kožní buňky o 30 let
Tým koordinoval Claus Storgaard Sørensen z Kodaňské univerzity. Vedle vědců z Dánska a Česka na výzkumu spolupracovali i jejich kolegové ze Švédska, Kanady a ze Švýcarska.