Sebapoškodzovanie vlastnej DNA zvyšuje odolnosť rakovinových buniek voči terapii

Bežne používaná radiačná terapia zabíja rakovinové bunky tým, že spôsobuje rozsiahle poškodenie DNA v ožarovanom tkanive. Medzinárodný tím vrátane niekoľkých výskumníkov z Ústavu molekulárnej genetiky Akadémie vied SR teraz odhalil neočakávanú stratégiu, ako sa rakovinové bunky smrti vyvolané radiáciou vyhýbajú – samy sa ďalej poškodia.

14.05.2022 06:00
bunkyx Foto:
Ilustrácia ukazuje funkciu enzýmu CAD, ktorý špecificky poškodzuje DNA.
debata (2)

Štúdiu zverejnil Science. Poškodenie DNA v ľudských bunkách sa vyskytuje prirodzene a je účinne opravované veľkým počtom opravných dráh DNA. Tento proces však vyžaduje čas. Závislosť rakovinových buniek na rýchlom nekontrolovanom bunkovom delení ich preto robí neschopnými vysporiadať sa s veľkým poškodením DNA, ktoré spôsobujú vysoké dávky žiarenia. Radiačná terapia tak účinne zabíja nádorové bunky.

Aj napriek všeobecnej úspešnosti radiácie sa nádory často vracajú. Mechanizmy, ktorými sa nádorovým bunkám darí vyhýbať sa bunkovej smrti po letálnych dávkach ožiarenia, nie sú dobre známe, a preto rezistencia voči radiačnej terapii zostáva značnou výzvou pre účinnú klinickú kontrolu nádorov.

nadorove bunky Čítajte aj Štúdia nádorov 12 000 pacientov odhalila nové stopy o príčinách rakoviny

Sebapoškodením proti smrti

Tím vedcov pôsobiacich v Dánsku, Českej republike, Švédsku, Kanade a Švajčiarsku, ktorý koordinuje Claus Storgaard Sørensen z Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen v Dánsku, zistil, že v reakcii na žiarenie môžu nádorové bunky aktivovať endogénnu nukleázu CAD – enzým, ktorý rozkladá nukleové kyseliny (vrátane DNA) v celom genóme. Zatiaľ čo pretrvávajúce poškodenie DNA je pre bunku všeobecne zlé, medzinárodný výskumný tím ukázal, že potom, ako radiačná terapia spôsobí počiatočné poškodenie DNA, si rakovinové bunky spôsobia ďalšie zlomy DNA samé. Tým účinne pozastavia svoj program delenia a bunkový cyklus v takzvanom kontrolnom bode G2 pred začiatkom bunkového delenia, čo im poskytne čas na opravu zostávajúceho poškodenia DNA.

Táto veľmi prekvapivá a trochu neintuitívna stratégia pridávania cielených zlomov DNA zlepšuje šancu rakovinových buniek smrteľnej dávky žiarenia prežiť. Možno ich prirovnať napr. k vojakom vo vojne, ktorí sa sami zrania, aby nemohli byť poslaní do boja.

slnko zem planéty Čítajte aj Vedci objavili päť druhov baktérií, ktoré by mohli súvisieť s rakovinou prostaty, varovali ale pred priveľa satelitmi na orbite

Konkrétnejšie mechanizmus vysvetľuje Jiří Bártek z Ústavu molekulárnej genetiky AV ČR (ÚMG AV ČR), jeden z vedúcich autorov výskumu: „Kým normálne bunky obvykle prerušia svoje cykly delenia v tzv. kontrolnom bode G1 fázy, je tento mechanizmus väčšinou u rakovinových buniek defektný. Preto hlavnou možnosťou, ako zabrániť katastrofickému bunkovému deleniu s poškodenými chromozómami, ktoré by deliace sa bunky zabilo, je zostať v druhom kontrolnom bode G2 fázy tesne predtým, než sa bunky začnú deliť. Mnoho defektov spôsobených CAD „hovorí“ nádorovým bunkám, aby počkali, kým neopravia nebezpečnejšie zlomy DNA vyvolané rádioterapiou.“

Zablokovaním na posilnenie liečby

Autori navyše zistili, že tento jav je špecifický pre rakovinové bunky. Strata aktivity CAD totiž spôsobí, že rakovinové bunky (proti normálnym bunkám) sú náchylné na poškodenie, ktoré spôsobuje žiarenie. „Tento neočakávaný nový mechanizmus skutočne naznačuje, ako sa rakovinové bunky môžu prispôsobiť poškodeniu DNA vyvolanému ožiarením, a tým sa stať odolnejšími voči rádioterapii,“ vysvetľujú Pavel Janščák a Václav Urban z ÚMG AV SR, ktorí sa na tomto objave podieľali a sú spoluautormi vedeckého článku.

mys Čítajte aj Výskum myší z ISS môže objasniť tvorbu obličkových kameňov u astronautov

Súhrnne tieto poznatky ozrejmujú mechanizmus prežitia špecifický pre rakovinu. Ten by sa dal v budúcnosti zamerať a využiť na zvýšenie zraniteľnosti nádorových buniek voči genotoxickej liečbe rakoviny. Štúdia tiež ukázala, že experimentálne blokovanie funkcie CAD spôsobilo, že nádorové bunky (na rozdiel od normálnych, zdravých buniek) boli voči žiareniu citlivejšie, čo naznačuje, ako by tieto nové poznatky mohli byť využité na zlepšenie výsledkov rádioterapie v budúcnosti.

2 debata chyba
Viac na túto tému: #rakovina #terapia #DNA #bunky
Čítajte Pravdu bez reklamy

Svižnejší web a články bez rušenia. Žiadne reklamy iba za 1,50 € mesačne.

Pravda bez reklamy