Bunkový mechanizmus môže zmeniť liečbu rakoviny
Metastáza alebo šírenie rakoviny po tele je zložitý proces, ktorému sa vedci snažia porozumieť a v konečnom dôsledku mu zabrániť. Nový výskum nás posúva bližšie k tomuto konečnému cieľu, pretože vedci objavujú mechanizmus, ktorý mení naše chápanie šírenia rakovinových buniek.
Pochopenie toho, ako sa rakovina šíri, je zásadné pre jej zastavenie; V poslednej dobe dosiahli vedci v tomto smere významný pokrok.
Vedci napríklad pomocou najnovších zobrazovacích techník mohli vidieť, ako rakovinové bunky „surfujú“ v krvnom obehu a prenikajú krvnými cievami do nových cieľov.
Ďalšie štúdie preukázali, ako strata určitých bielkovín spôsobuje, že rakovinové bunky menia svoj tvar, čo im pomáha uniknúť z imunitného systému.
Nová štúdia teraz približuje bunkový mechanizmus, ktorý umožňuje delenie a migráciu rakovinových buniek. Výskum uskutočnil medzinárodný tím vedcov pod vedením Steffena Scholppa, ktorý je profesorom a hlavným riešiteľom na University of Exeter vo Veľkej Británii.
Prof. Scholpp a kolegovia dúfajú, že ich zistenia, ktoré boli zverejnené v časopise eLife - pomôže zmeniť liečebné postupy nielen pri rakovine, ale aj pri vývojových poruchách.
Signálny proteín zaisťuje svoj vlastný transport
Aby sa organizmus mohol normálne vyvíjať, bunky musia byť schopné navzájom komunikovať alebo vysielať signály.
Pre tento vývojový proces sú nevyhnutné takzvané Wnt proteíny. Kontrolujú množenie buniek, takže sú rozhodujúce pre vývoj embryí a orgánov.
Inými slovami, signalizácia Wnt podporuje rast tým, že umožňuje bunkám rozdeliť sa. Aj keď je rast zvyčajne dobrá vec, pokiaľ ide o rakovinu, chybná signalizácia Wnt môže spôsobiť rozdelenie „nesprávnych“ buniek - zhubných.
Úloha signalizácie Wnt pri rakovine bola dôkladne zdokumentovaná, najskôr pri rakovine hrubého čreva a potom pri iných formách ochorenia.
Doteraz však nebol známy presný mechanizmus, ktorým Wnt vysiela svoje signály. Profesor Scholpp a jeho kolegovia však zistili, že určité výčnelky alebo „hrčky“ v bunke sú kľúčové pre prenos signálu - čo zase reguluje rýchlosť delenia a množenia buniek.
Tieto bunkové hrbole sa nazývajú cytonémy a slúžia na „transport signálnych proteínov medzi signálnymi bunkami“.
Profesor Scholpp a tím zistili, že ak zastavia formovanie cytonémov, dôjde k „skratu“ prenosu signálu z buniek produkujúcich Wnt. Boli tiež schopní pozorovať, ako sa Wnt pohybuje cez bunkovú membránu a interaguje s receptorom tak, že vytvára cytonému.
Podľa poznatkov autorov je to prvýkrát, čo sa zistilo, že signálny proteín ako Wnt vytvára svoj vlastný „transportný systém“.
Smerom k novej liečbe zameranej na cytonémy
Vedúci výskumník štúdie vysvetľuje, čo tieto nálezy znamenajú a ako znamenajú revolúciu v našom chápaní bunkovej biológie.
„V prvých dňoch sa vedci domnievali, že signálne molekuly sa uvoľňujú z buniek do extracelulárneho priestoru, oblasti medzi bunkami a náhodne difundujú. To by znamenalo, že cieľové bunky sú obklopené zmesou rôznych signálnych molekúl. “
„Naopak,“ pokračuje profesor Scholpp, „náš výskum ukazuje, že existuje flexibilná mriežka malých výčnelkov spájajúcich všetky bunky v mnohobunkovom tele. Tento nový koncept umožňuje rýchlu, presnú a riadenú výmenu informácií medzi bunkami odosielateľa a cieľovými bunkami. “
"Začali sme chápať vlastnosti tejto informačnej mriežky v matrici tkaniva," hovorí výskumník a dodáva: "Toto sú veľmi vzrušujúce časy pre bunkovú biológiu."
"Náš výskum poskytuje prvý pohľad na to, ako sa táto sieť bunkových výčnelkov formuje a aké má následky, ak zmeníme tieto spojenia."
Steffen Scholpp
Takéto zmeny by mohli viesť k novým liekom na rakovinu, ktoré by fungovali zastavením tvorby cytonémov.
Okrem toho, vzhľadom na dôležitú úlohu signalizácie Wnt pri vývoji embrya a orgánu, ako aj pri bunkovej regenerácii a hojení rán, by sa tieto lieky mohli použiť aj na liečbu iných vývojových stavov.
