Nedávný objev z Virginia Tech nás nutí přehodnotit to, co víme o agresivitě nádorů: rakovinné buňky, které nahromadí dvakrát více chromozomů než normální, nejenže nejsou větší, ale zmenšují se až o 30 %, a právě tato menší velikost je činí invazivnějšími, rychlejšími a odolnějšími vůči lékům. Výzkum publikovaný v časopise PNAS přidává nové kritérium do dlouhého seznamu faktorů, které vysvětlují, proč se všechny druhy rakoviny nechovají stejně.
Nic takového jako „rakovina“ neexistuje
Moderní onkologie trvá na základní myšlence: neexistuje jen jedna rakovina, ale tolik druhů rakoviny, kolik je pacientů. Nádor slinivky břišní se nepodobá nádoru prsu nebo leukemii. Dokonce i v rámci téhož orgánu mají adenokarcinom plic a mikrocytární karcinom radikálně odlišnou prognózu. A když to ještě upřesníme, tak adenokarcinom bude u každého člověka jiný, protože každý nádor vzniká z jedinečné kombinace chyb v genetickém materiálu buňky. Tato téměř nekonečná rozmanitost je nejpřímějším důvodem, proč neexistuje jeden lék na rakovinu, ale mnoho léků na mnoho druhů rakoviny.
To však neznamená, že jsme odzbrojeni. Chirurgie, chemoterapie, radioterapie a hormonální terapie s různými účinnými látkami a způsoby podání již dokázaly vyléčit mnoho pacientů. Výzvou je rozšířit tento úspěch i na ostatní, a proto je nezbytné pochopit, čím se jednotlivé nádory liší. Právě sem zapadá nová práce týmu vedeného profesorkou Danielou Ciminiovou.
Buňky s chromozomy navíc
Ciminiové skupina strávila pět let studiem tetraploidních buněk, tj. buněk, které namísto toho, aby ukrývaly páry jednotlivých chromozomů, jak je tomu běžně, hromadí kompletní kvarteta. V jiných formách života je výskyt takových buněk se zdvojeným genetickým materiálem poměrně běžný a může být dokonce výhodný. U lidí a živočichů obecně jsou však důsledky často negativní a jedním z nejvýznamnějších důsledků je vznik nádorů.
Pro studium tohoto jevu tým zdokonalil techniku, která spočívá v zablokování buněčného dělení právě ve chvíli, kdy buňka již duplikovala svou DNA, což jí zabrání rozdělit se na dvě dceřiné buňky. Tím se veškerý genetický materiál uzamkne v jediném jádře a uměle se vytvoří tetraploidie, což umožňuje její kontrolovanou analýzu v laboratoři.
Rychleji rostoucí nádory
Ve studii zveřejněné na začátku tohoto měsíce vědci porovnávali nádory vzniklé z diploidních buněk, tedy těch, které si zachovávají obvyklý počet chromozomových párů, s nádory vzniklými z tetraploidních buněk. Výsledky ukázaly, že ačkoli se podíl tetraploidních buněk v průběhu vývoje nádoru snižoval, jejich počáteční přítomnost souvisela s rychlejším růstem nádoru.
Vysvětlení spočívá v tom, že buňky s kvartety chromozomů stimulují proliferaci zdravých buněk pojivové tkáně, tzv. stromálních buněk, které nakonec slouží jako lešení pro rakovinné buňky. Megan Sweetová, spoluautorka studie a postgraduální studentka biologických věd, shrnuje: „Přítomnost i malého podílu těchto tetraploidních buněk může podpořit nábor dalších nenádorových buněk, které podporují další progresi nádoru.“
Menší a smrtelnější
Druhé zjištění, o němž se píše v článku PNAS, bylo ještě překvapivější. Člověk by očekával, že buňka s dvojnásobným počtem chromozomů zabere více místa. Tetraploidní buňky vytvořené v laboratoři však nejenže nebyly větší, ale byly o 25 -30 % menší než normální buňky. Pro představu, bylo by to, jako kdyby průměrný člověk změnil výšku ze 170 centimetrů na pouhých 120 nebo 110 centimetrů.
Vědci provedli test na myších, kterým implantovali nádory tvořené těmito obzvláště malými tetraploidními buňkami, a zjistili, že rostou rychleji bez ohledu na typ rakoviny, ať už se jedná o rakovinu tlustého střeva nebo prsu. Spoluautor a postgraduální student Mat Bloomfield upozorňuje: „Menší klony jsou agresivnější. Rostou rychleji, jsou invazivnější a jsou tolerantnější k běžným protinádorovým lékům.“
Ještě jedno kritérium pro předpovídání agresivity
Ciminová zdůrazňuje dosah tohoto objevu: „Již jsme věděli, že tetraploidie může způsobit, že buňky jsou nádorově aktivnější, ale nyní víme, že pokud zahrneme i velikost buněk, může být předpověď nádorového potenciálu přesnější.“ Velikost buněk samozřejmě není jediným faktorem, který určuje, jak bude nádor postupovat, ale její přidání k již používaným kritériím umožňuje podrobnější analýzu každého konkrétního případu.
Stručně řečeno, tato práce posiluje myšlenku, která je základem současné onkologie a která by měla být zachována: každý nádor je jedinečný, je jich tolik, kolik je pacientů, a jen díky důkladné znalosti každé z těchto nuancí můžeme usilovat o vyléčení všech.
Přestože se současným léčebným postupům daří některé pacienty s rakovinou vyléčit, stále existuje celá řada případů, kdy se jim daří nanejvýš zpomalit postup nemoci. Pochopení příčin tohoto rozdílu, z nichž některé jsou známé a některé je třeba ještě objasnit, je nezbytné pro navrhování nových léčebných strategií, které by zvýšily míru vyléčení.