• Čeští vědci odhalili moment, kdy se zdravé buňky mohou změnit v rakovinné.

• Objev ukázal, že buňky fungují jako přepínač „ano–ne“, ne plynule.

• Výzkum může pomoci najít nové cesty, jak růst nádorů zastavit.

Čeští vědci vystopovali okamžik, kdy začíná boj lidského těla o život. Chvíli, kdy se buňky vymknou kontrole, což vede k jejich nekontrolovanému růstu a vzniku nádorů. Objev může přispět k hledání způsobů, jak bujení zpomalit nebo úplně zastavit. Studie CEITEC a Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity byla zveřejněna v odborném časopise Science Advances.

Za výzkumem stojí coby první autor studie Miroslav Micka, který se přesunul na postdoktorandské studium do Francie. O co ve výzkumu šlo? Vycházel z toho, že buňky v lidském těle neustále vyhodnocují signály ze svého okolí a podle nich se rozhodují, zda se začnou dělit, růst, nebo naopak zůstanou v klidu. Jedním z klíčových systémů, který tuto komunikaci řídí, je takzvaná Wnt signalizační dráha. Jde o mechanismus, který koordinuje miliardy buněk v těle – stojí za tím, že se z jediné buňky vyvine celý organismus, a v dospělosti pak řídí obnovu tkání. Pokud se tento rozladí, je zle.

Dosud ale nebylo jasné, jak přesně tento mechanismus funguje. Autoři v novém výzkumu popsali, že buňka nereaguje na podněty plynule, ale spíše v režimu ano–ne po překročení určité rozhodovací hranice. Tento princip úplně mění vědecké chápání vzájemného fungování buněk a umožňuje lépe porozumět situacím, kdy se buněčné rozhodování vymkne kontrole a může způsobit rakovinné bujení.

Konkrétně proces začíná na povrchu buňky, kde signál zachytí receptor ukotvený v buněčné membráně. Na něj se následně naváže protein DVL (Dishevelled), který přenáší informaci dále do buňky. Aby DVL mohl pokračovat dovnitř buňky, musí se nejprve upravit – na jeho povrchu se začnou hromadit drobné chemické skupiny, které postupně zvyšují jeho záporný náboj. A právě tady přichází moment, který rozhoduje. „Zjistili jsme, že protein DVL se chová jako přepínač – svou strukturu změní, jakmile záporný náboj na jeho povrchu překročí určitou prahovou hodnotu. Teprve v tu chvíli přeskupí svou strukturu a umožní další krok v přenosu signálu,“ vysvětluje první autor studie Miroslav Micka.

DVL se v tu chvíli uvolní z vazby na receptor a signál se může posunout dál do nitra buňky. Buňka tak dostane jasný pokyn, jak má zareagovat – například zahájit dělení nebo změnit svou funkci.

Právě tento důležitý „bod zlomu“, kdy se rozhoduje o dalším osudu signálu, byl dosud jen částečně pochopený: „Vědci sice věděli, kudy signál prochází, ale chápali ho především jako plynulý regulační systém. Naše týmy však ukázaly, že jde spíše o proces založený na náhlé změně po překročení určitého prahu,“ doplnil Konstantinos Tripsianes z CEITEC MUNI, který je spolu s Vítězslavem Bryjou z přírodovědecké fakulty korespondenčním autorem studie.

Stále jde sice o základní výzkum, v důsledku může mít ale velký dosah. Data Ústavu zdravotnických informací a statistiky dlouhodobě ukazují, že v Česku je ročně nově diagnostikováno přes 95 až 100 tisíc případů zhoubných novotvarů a na následky rakoviny ročně umírá přibližně 27 tisíc lidí. Tvrdou statistikou řečeno, každý třetí obyvatel Česka v průběhu života rakovinou onemocní.