Běžně používaná radiační léčba při léčbě rakoviny zabíjí rakovinné buňky tím, že způsobuje rozsáhlé poškození DNA v ozařované tkáni. Vědci nyní odhalili, že rakovinné buňky využívají důmyslné strategie, aby se vyhnuly své „smrti“.
Mezinárodní tým včetně několika výzkumníků z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd SR [ÚMG AV ČR] zmapoval neočekávanou strategii, jak se rakovinné buňky vyhýbají účinkům radiace v onkologické léčbě. Podle vědců se překvapivě samy poškodí. Jiří Bártek z ÚMG AV SR jejich obranu proti smrtícím dávkám záření přirovnává k vojákům ve válce. Tedy těm vojákům, kteří se sami zraní, aby nemohli být posláni do boje.
Jakkolije je věc složitější, skutečností zůstává, že i přes obecnou úspěšnost radiace se nádory pacientům často vracejí. Problém komplikuje fakt, že mechanismy, kterými se nádorovým buňkám daří vyhýbat buněčné smrti po letálních dávkách ozáření, nejsou dobře známé. Vnést světlo do problému se proto pokusil tým vědců působících v Dánsku, České republice, Švédsku, Kanadě a Švýcarsku. Tým koordinuje Claus Storgaard Sørensen z Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen v Dánsku.
Rakovinné buňky se samy umrtví, zjistili vědci
Mezinárodní výzkumný tým zjistil, že v reakci na záření nádorové buňky aktivují endogenní nukleázu CAD – enzym. Ten rozkládá nukleové kyseliny, včetně DNA, v celém genomu. Zatímco přetrvávající poškození DNA je pro buňku obecně špatné, výzkum ukázal, že poté, co radiační terapie způsobí počáteční poškození DNA, rakovinné buňky si způsobí další zlomy DNA samy.
„Tím účinně pozastaví svůj program dělení a buněčný cyklus v takzvaném kontrolním bodě G2 před začátkem buněčného dělení. A to jim poskytne čas na opravu zbývajícího poškození DNA, „vysvětluje Jiří Bártek.
Podle něj tato velmi překvapivá a poněkud neintuitivní strategie přidávání cílených zlomů DNA zlepšuje šanci rakovinných buněk přežít smrtelné dávky záření.
„Mnoho defektů způsobených CAD ‚říká‘ nádorovým buňkám, aby počkaly, dokud neopraví nebezpečnější zlomy DNA vyvolané radioterapií,“ vysvětluje.
Pro lepší pochopení dodává: „Normální buňky obvykle přerušují své dělicí cykly v takzvaném kontrolním bodě G1 fáze. Tento mechanismus ale je většinou u rakovinných buněk defektní. Proto hlavní možností, jak zabránit katastrofickému buněčnému dělení s poškozenými chromozomy, které by dělicí buňky zabilo, je zůstat ve druhém kontrolním bodě G2 fáze těsně před tím, než se buňky začnou dělit.“,
Vědci dále zjistili, že jimi popsaný jev je specifický pro rakovinné buňky. Ztráta aktivity CAD totiž způsobí, že rakovinné buňky − oproti normálním buňkám − jsou náchylné k poškození, které způsobuje záření.
Objev slouží k lepší efektivitě genotoxické léčby rakoviny
„Tento neočekávaný nový mechanismus skutečně naznačuje, jak se nádorové buňky mohou přizpůsobit poškození DNA způsobenému ozářením. A tým sa stať odolnejšími voči rádioterapii, “vysvetľujú Pavel Janščák a Václav Urban z ÚMG AV SR.
Souhrnně tyto poznatky podle nich ozřejmují mechanismus přežití specifický pro rakovinu. Ten by se dal v budoucnu zaměřit a využít ke zvýšení zranitelnosti nádorových buněk vůči genotoxické léčbě rakoviny. Studie také ukázala, že experimentální blokování funkce CAD způsobilo, že nádorové buňky − na rozdíl od normálních, zdravých buněk − byly vůči záření citlivější. Nové poznatky vědci využijí ke zlepšení výsledků radioterapie v budoucnu.
Na závěr upřesníme, že radiační terapie účinně zabíjí nádorové buňky tím, že poškozuje DNA v lidských buňkách. To se vyskytuje i přirozeně [bez radiace]. Poškození „léčí“ opravné dráhy DNA. Tento proces však vyžaduje čas. Naopak závislost rakovinových buněk na rychlém nekontrolovaném buněčném dělení je činí neschopnými vypořádat se s velkým poškozením DNA způsobeným vysokými dávkami záření.
