Rakovina: Vědci odhalují, jak zvýšit radioterapii

Vědci nedávno identifikovali molekulární dráhu, která spojuje pohyb center produkujících energii nebo mitochondrií v rakovinných buňkách s odolností vůči radioterapii. To podle nich může vést ke zlepšení léčby rakoviny.

Cílení na cestu, která řídí mitochondrie, by podle vědců mohlo zvýšit účinnost radioterapie.

Ačkoli předchozí studie již odhalily, že cesta - nazývaná Arf6-AMP1-PRKD2 - hraje klíčovou roli v invazivitě rakoviny, její vztah k rezistenci na léčbu zůstal nejasný.

Studiem agresivních buněk rakoviny prsu vědci z japonské univerzity Hokkaido zjistili, že Arf6-AMP1-PRKD2 řídí pohyb mitochondrií uvnitř buněk.

Nedávný příspěvek, který je uveden v časopise Příroda komunikace popisuje jejich práci.

Dráha umožňuje mitochondriím se „rozptýlit“ a posunout se k obvodu buněk, což zvyšuje invazivitu rakoviny.

Tým si všiml, že blokování dráhy způsobilo, že se místo toho shromáždily struktury generující energii ve středu buněk. Tam mitochondrie začaly produkovat a uvolňovat nadměrné množství nestabilních molekul bohatých na kyslík známých jako reaktivní formy kyslíku (ROS).

Molekuly ROS jsou při rakovině meč s dvojitým ostřím; do určité úrovně podporují invazivitu rakoviny, ale při nadměrném množství zabíjejí rakovinné buňky.

ROS, pohyb mitochondrií a integrin

Jedním z důvodů, proč radioterapie - která využívá ionizující záření - může zmenšit nebo eliminovat nádory, je to, že zvyšuje produkci ROS uvnitř rakovinných buněk.

Některé druhy rakoviny se však stávají rezistentními na radioterapii a jiné způsoby léčby, které fungují zvýšením ROS v rakovinných buňkách, protože buňky si na molekuly vytvářejí toleranci.

Studie není první, kdo si všimne, že mitochondrie se pohybují uvnitř buněk. Je známo, že k tomuto pohybu dochází za různých okolností. Když se například bílé krvinky pohybují směrem k cíli - například patogenu nebo potenciálně škodlivému činiteli - jejich mitochondrie se shromažďují na zadních koncích.

Naproti tomu v invazivních rakovinných buňkách se „elektrárny“ shromažďují v předním okraji buňky.

Zdá se, že bílkovina zvaná integrin se podílí na invazivitě rakoviny. Protein normálně sedí v buněčné membráně a pomáhá připojit buňku k matrici látek, které obklopují buňky a drží tkáně pohromadě.

Nová studie se hlouběji zabývala tím, jak může být při invazivní rakovině spojen ROS, mitochondriální dynamika v buňkách a integrin.

Sondování spojení u invazivní rakoviny

Vyšetřovatelé provedli soubor experimentů s invazivními buňkami rakoviny prsu. Sledovali produkci ROS a pohyb mitochondrií v buňkách značením různých molekul fluorescenčními značkami.

Poté zablokovali určité molekuly spojené s invazivitou rakoviny a sledovali, co se stalo s těmito mechanismy. Tak identifikovali dráhu Arf6-AMP1-PRKD2.

Výsledky odhalily, že dráha pomáhala recyklovat integrin v rakovinné buňce, což způsobilo, že v buněčné membráně vytvořil „adhezní komplex“. Nakonec to spustilo pohyb mitochondrií k okraji buňky.

Blokování cesty však vedlo k tomu, že se mitochondrie shromáždily uprostřed rakovinné buňky namísto okraje a snížily invazivitu.

Tým poté prokázal, že právě toto shromažďování ve středu vedlo mitochondrie k produkci nadměrného množství molekul ROS, které zabíjely buňky.

Podle autorů „Tato zjištění naznačují novou molekulární souvislost mezi pohyby buněk a mitochondriální dynamikou, která se jeví jako klíčová jak pro invazivní aktivitu, tak pro toleranci k ROS vysoce invazivních rakovin.“

Dospívají k závěru:

"Naše zjištění mohou také vést k novým strategiím pro zlepšení účinnosti léčby rakoviny zprostředkované ROS, jako je [radioterapie]."
none:  rakovina děložního čípku - vakcína proti HPV erektilní dysfunkce - předčasná ejakulace tropické nemoci