Objev o tom, jak rakovinné buňky připravují cestu pro růst a šíření nádorů, může vést k nové léčbě, která to zastaví.

Blokování proteinu Munc13-4 by mohlo zastavit šíření rakoviny.

Je známo, že rakovinné buňky uvolňují drobné tekutinou naplněné vaky nebo váčky, které se nazývají exosomy.

Jsou nabité silnými proteiny a dalšími molekulami, díky nimž jsou tkáňové podmínky příznivější pro progresi nádoru mnoha způsoby.

Molekuly mohou například přetvořit prostředí rakovinných buněk a mohou vložit rakovinové geny do jiných buněk a signalizovat imunitnímu systému, aby se nepřipojoval k útokům.

Tyto změny usnadňují růst nádorů a rakovinu napadají okolní tkáň a šíří se do dalších částí těla.

Invaze a šíření rakoviny je složitý proces zvaný metastázy a je hlavním důvodem, proč jde o tak závažné onemocnění.

Nyní vědci z University of Wisconsin-Madison objevili protein, který řídí uvolňování exosomů z rakovinných buněk, aby podporoval progresi a metastázy nádoru.

O svých zjištěních informují v příspěvku zveřejněném v EU Journal of Cell Biology.

Protein spouští sekreci exozomu

Protein je znám jako Munc13-4 a často se vyskytuje v hojném množství v nádorech plic, prsu a pankreatu.

Tým vedený hlavním autorem studie Thomasem F. J. Martinem, profesorem biochemie na University of Wisconsin-Madison, poznamenal, že s rostoucí agresivitou buněk rakoviny pankreatu a plic zvýšily hladinu Munc13-4 a vylučovaly více exosomů.

Munc13-4 se aktivuje vazbou na vápník, o kterém je známo, že jeho hladiny se často zvyšují v rakovinných buňkách.

Vědci zjistili, že vápník spustil sekreci exozomu v agresivních buňkách rakoviny prsu. Když však odstranili Munc13-4 v buňkách rakoviny prsu, vápník již nezpůsoboval vylučování buněk exosomy.

To byl také případ, kdy nahradili Munc13-4 mutantní formou, která se nemůže vázat na vápník.

Zvyšování znalostí biologie exozomů

Vědci se poprvé dozvěděli o exozomech asi před 50 lety. Ale po celá desetiletí si mysleli, že se jen zbaví buněčného odpadu.

Ale za posledních zhruba deset let „explodoval zájem o exosomy“, o čemž svědčí obrovský nárůst publikovaných studií.

Navzdory obnovenému zájmu a mnohem širšímu rozsahu znalostí stále toho o „základech biologie exozomů“ moc nevíme.

Jedna věc, kterou víme, je, že exosomy se tvoří uvnitř buňky ve strukturách nazývaných „multivezikulární tělesa“. Ty uvolňují exosomy fúzí s „plazmovou membránou“ nebo buněčnou stěnou.

Profesor Martin a kolegové zjistili, že mechanismus, který spouští tento proces v rakovinných buňkách, zahrnuje Munc13-4 pracující s jiným proteinem zvaným Rab11.

Ukázali také, že vyčerpání Munc13-4 v buňkách rakoviny prsu snížilo uvolňování exosomů obsahujících enzym, díky kterému je prostředí tkáně příznivější pro disperzi a šíření rakovinných buněk.

Enzym se nazývá MT1-MMP a štěpí „extracelulární matrici“. Je známo, že rakovině usnadňuje metastázování a tvorbu sekundárních nádorů.

"Celkově si myslíme, že zvýšená exprese Munc13-4 v kombinaci se zvýšenou hladinou vápníku podporuje zvýšené uvolňování exosomu vysoce agresivními rakovinovými buňkami a že Munc13-4 je potenciálním cílem terapeutického zásahu."

Profesor Thomas F. J. Martin