PRAHA - 28.01.2015 12:02

Unikátní schopnost poškozených nádorových buněk znovu obnovit svůj rakovinotvorný potenciál s pomocí "součástek" jiné buňky popsal poprvé na světě vědecký tým pod vedením profesora Jiřího Neužila z Laboratoře molekulární terapie Biotechnologického ústavu AV ČR a Griffith University v Austrálii.

Nádorová buňka, které nefungují mitochondrie kvůli chybějící mitochondriální DNA, umí tyto funkční organely získat z jiné buňky, tím restartovat buněčné dýchání a obnovit svůj nádorový potenciál. Mitochondrie jsou energetická centra buněk, ve kterých probíhá buněčné dýchání a ztráta mitochondriální DNA vede k nemožnosti rakovinných buněk využívat na tvorbu energie oxidativní fosforylaci, což ve svém důsledku limituje jejich růstové a maligní vlastnosti.

Mezinárodní vědecký tým pod vedením profesora Neužila ve spolupráci s výzkumníky z Malaghan Institutu ve Wellingtonu na Novém Zélandě zjistil, že rakovinné buňky zbavené mitochondriální DNA, poté co jsou vneseny do příjemce (myši), mají schopnost "obnovit" svou mitochondriální DNA tak, že ji získají z buněk hostitele. To vede k obnovení mitochondriální funkce mitochondrií v rakovinných buňkách. Výsledkem je, že tyto buňky opět získají schopnost tvořit nádory. Tento zásadní objev funkce nádorové buňky byl zveřejněn v prestižním časopise Cell Metabolism a informovala o něm Akademie věd ČR. Popularizační webový portál IFLScience zjištění označil za objev, který přepíše učebnice.

Práce ukazuje na několik jevů: schopnost rakovinných buněk získávat mitochondriální DNA z jiných buněk, pravděpodobně mezibuněčným transferem celých mitochondrií, a to v kontextu nádorového mikroprostředí. Dále ukazuje na neobyčejnou plasticitu rakovinných buněk a jejich schopnost překonávat nepříznivé podmínky.

Profesor Jiří Neužil je vedoucím Laboratoře molekulární terapie Biotechnologického ústavu AV ČR, v. v. i.. Jeho tým se zabývá biologií nádorových buněk, a to zejména z hlediska signálních drah a mechanismu buněčné smrti (apoptózy), vyvolané látkami působícími na mitochondrie (životně důležité buněčné organely). Se svými kolegy definoval "mitokany" (odvozeno od "mitochondria and cancer") jako skupinu malých molekul, které mají protirakovinný účinek, a které vyvolávají apoptózu působením na mitochondrie. Protože mitochondrie se v poslední době ukazují jako důležitý a invariantní zásahové místo pro protirakovinné látky ze skupiny mitokanů, jsou tyto molekuly nadějné pro budoucí praktické použití.

Neužil jako první ukázal, že analogy vitaminu E, reprezentované prototypickou látkou a-tokoferyl sukcinát (a-TOS), mají protirakovinný účinek na myších modelech nádorových onemocnění, a to bez sekundární toxicity. Na základě těchto výzkumů jsou v současné době v přípravě klinické testy na pacientech s dosud neléčitelnou rakovinou pohrudnice (mesotheliom). Dále se podařilo identifikovat mitochondriální komplex II jako nové zásahové místo pro protirakovinné látky. Komplex II pouze výjimečně mutuje, tudíž se jeví jako nadějné zásahové místo pro protirakovinnou léčbu.

V nedávné době se podařilo skupině profesora Neužila syntetizovat a ověřit účinnost další zcela nové skupiny protirakovinných látek působících na mitochondrie. Tyto látky jsou modifikovány trifenylfosfoniovou skupinou, což vede k jejich velmi specifické lokalizaci do mitochondrií nádorových buněk.

Dosavadní výsledky ukazují vysokou účinnost jak při vyvolání apoptózy u nádorových buněčných linií, tak při potlačení nádorových onemocnění u myších modelů. Pro látky tohoto typu jsou nyní ve fázi přípravy preklinické a klinické testy.
Profesor Neužil pracuje na Griffith University v Austrálii a zároveň v BTÚ AV ČR. V obou institucích vede výzkumné skupiny.

das