Metastáza neboli šíření rakoviny po celém těle je složitý proces, kterému se vědci snaží porozumět a nakonec mu zabránit. Nový výzkum nás posune blíže k tomuto konečnému cíli, protože vědci objevují mechanismus, který mění naše chápání šíření rakovinných buněk.

Buňky potřebují k rozdělení a množení takzvané signální proteiny.

Pochopení toho, jak se rakovina šíří, je zásadní pro její zastavení; v poslední době vědci v tomto směru významně pokročili.

Například pomocí nejnovějších zobrazovacích technik mohli vědci zjistit, jak rakovinné buňky „procházejí“ krevním řečištěm a pronikají krevními cévami, aby dosáhly nových cílů.

Další studie ukázaly, jak ztráta určitých bílkovin způsobuje, že rakovinné buňky mění svůj tvar, což jim pomáhá uniknout z imunitního systému.

Nová studie nyní přibližuje buněčný mechanismus, který umožňuje dělení a migraci rakovinných buněk. Výzkum provedl mezinárodní tým vědců pod vedením Steffena Scholppa, který je profesorem a hlavním řešitelem na University of Exeter ve Velké Británii.

Prof. Scholpp a kolegové doufají, že jejich zjištění - která byla zveřejněna v časopise eLife - pomůže změnit léčebné postupy nejen u rakoviny, ale také u vývojových poruch.

Signální protein zajišťuje svůj vlastní transport

Aby se organismus mohl normálně vyvíjet, musí být buňky schopny navzájem komunikovat nebo vysílat signály.

Takzvané proteiny Wnt jsou pro tento vývojový proces životně důležité. Řídí množení buněk, takže jsou klíčové pro vývoj embryí a orgánů.

Jinými slovy, signalizace Wnt podporuje růst tím, že umožňuje dělení buněk. Zatímco růst je obvykle dobrá věc, pokud jde o rakovinu, chybná signalizace Wnt může způsobit rozdělení „špatných“ buněk - těch zhoubných.

Role signalizace Wnt u rakoviny byla důkladně zdokumentována, nejprve u rakoviny tlustého střeva a konečně u jiných forem onemocnění.

Přesný mechanismus, kterým Wnt vysílá své signály, však dosud nebyl znám. Profesor Scholpp a jeho kolegové však zjistili, že určité výčnělky neboli „boule“ v buňce jsou klíčem k přenosu signálu - což zase reguluje rychlost dělení a množení buněk.

Tyto buněčné boule se nazývají cytonémy a slouží k „transportu signálních proteinů mezi signálními buňkami“.

Profesor Scholpp a tým zjistili, že pokud zastaví formování cytonémů, dojde k „zkratu“ přenosu signálu z buněk produkujících Wnt. Byli také schopni pozorovat, jak se Wnt pohybuje přes buněčnou membránu a interaguje s receptorem tak, že tvoří cytoném.

Podle znalostí autorů je to poprvé, co byl nalezen signální protein, jako je Wnt, který vytvořil svůj vlastní „dopravní systém“.

Směrem k nové léčbě zaměřené na cytonémy

Vedoucí výzkumník studie vysvětluje, co tato zjištění znamenají a jak znamenají převrat v našem chápání buněčné biologie.

"V počátcích se vědci domnívali, že signální molekuly se uvolňují z buněk do extracelulárního prostoru, oblasti mezi buňkami a náhodně difundují." To by znamenalo, že cílové buňky jsou obklopeny směsí různých signálních molekul. “

„Naproti tomu,“ pokračuje profesor Scholpp, „náš výzkum ukazuje, že existuje flexibilní mřížka drobných výčnělků spojujících všechny buňky v mnohobuněčném těle. Tento nový koncept umožňuje rychlou, přesnou a kontrolovanou výměnu informací mezi buňkami odesílatele a cílovými buňkami. “

"Začali jsme chápat vlastnosti této informační mřížky v matrici tkáně," říká výzkumník a dodává: "Jsou to velmi vzrušující časy pro buněčnou biologii."

"Náš výzkum poskytuje první pohled na to, jak se tato síť buněčných výčnělků utváří a jaké má důsledky, pokud tato spojení změníme."

Prof. Steffen Scholpp

Takové změny by mohly vést k novým lékům proti rakovině, které by fungovaly zastavením tvorby cytonémů.

Vzhledem k důležité úloze signalizace Wnt ve vývoji embryí a orgánů, jakož i při buněčné regeneraci a hojení ran, lze tyto léky také použít k léčbě dalších vývojových stavů.