Brněnští vědci našli v buňce bod zlomu. Může v něm začít rakovina

Rakovina začíná nenápadně. Buňka si špatně vyhodnotí nějaký signál ze svého okolí a začne se chovat proti zájmu zbytku organismu. Vědci z brněnského institutu CEITEC Masarykovy univerzity teď popsali důležité podrobnosti, které by mohly vysvětlit, proč se tato „komunikační chyba“ objeví.

Nemocí, které se lidé nejvíc bojí, je dlouhodobě v tuzemsku i celosvětově rakovina. Dokazují to i komentáře u ankety, kterou zveřejnila vědecká redakce ČT24 na sociální sítí Facebook:

Tato nemoc začíná nenápadně, často jedinou chybou, která rozhodne o tom, jestli se buňka „zblázní“, nebo se bude dál chovat normálně. Určit přesně mechanismus, který o tomto okamžiku rozhoduje, je zásadní pro účinnou ochranu před touto obávanou chorobou. A právě v tom teď pokročili vědci z brněnského institutu CEITEC.

Neustálé signály

Každá buňka v lidském těle neustále vyhodnocuje signály ze svého okolí. Podle nich se potom rozhoduje, jestli se začne dělit, růst nebo naopak zůstane v klidu. Zní to sice jednoduše, ale mechanismus je nesmírně složitý – podobně jako třeba rádiový přijímač, který také přijímá signály ze svého okolí.

Jedním z klíčových systémů, který tuto komunikaci řídí, je takzvaná Wnt signalizační dráha. Pokud se tento mechanismus „rozladí“, buňky se mohou vymknout kontrole, což potom vede k jejich nekontrolovanému růstu a vzniku nádorů. Zjednodušeně řečeno je to podobné, jako by rádio nedokázalo vyhodnotit signál a místo hudby jenom šumělo.

Vědci z CEITEC a Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity teď popsali klíčový moment této komunikace, která rozhoduje o dalším směru vývoje v buňce. Popsané výsledky sice nemají žádný akutní dopad, nevznikne z nich žádný zázračný lék, ale tento primární výzkum může do budoucna přispět k hledání způsobů, jak tyto procesy u nemocí, jako je rakovina, zpomalit, nebo dokonce úplně zastavit.

Wnt signalizační dráha je mechanismus, který koordinuje miliardy buněk v těle – stojí za tím, že se z jediné buňky vyvine celý organismus, a v dospělosti pak řídí obnovu tkání. Až doposud se ale přesně nevědělo, jak přesně tento mechanismus funguje. Nový výzkum týmů z Masarykovy univerzity (MUNI) nyní popsal, že buňka nereaguje na podněty plynule, ale spíše v režimu ano/ne po překročení určité rozhodovací hranice. „Tento princip mění naše chápání vzájemného fungování buněk, a umožňuje lépe porozumět situacím, kdy se buněčné rozhodování vymkne kontrole a může způsobit rakovinné bujení,“ uvedli autoři výzkumu.

Bod zlomu

Co přesně vědci popsali, není úplně snadné přiblížit, ale lze říci, že proces začíná na povrchu buňky, kde signál zachytí receptor ukotvený v buněčné membráně. Na něj se následně naváže protein DVL, který přenáší informaci dále do buňky. Aby DVL mohl pokračovat dovnitř buňky, musí se nejprve chemicky upravit – na jeho povrchu se začnou hromadit drobné chemické skupiny, které postupně zvyšují jeho záporný náboj.

A právě tady přichází moment, který rozhoduje.

„Zjistili jsme, že protein DVL se chová jako přepínač – svou strukturu změní, jakmile záporný náboj na jeho povrchu překročí určitou prahovou hodnotu. Teprve v tu chvíli přeskupí svou strukturu a umožní další krok v přenosu signálu,“ vysvětluje první autor studie Miroslav Micka. DVL se v tu chvíli uvolní z vazby na receptor a signál se může posunout dál do nitra buňky. Ta tak dostane jasný pokyn, jak má zareagovat – například zahájit dělení nebo změnit svou funkci.

Právě tento důležitý „bod zlomu“, kdy se rozhoduje o dalším osudu signálu, byl dosud jen částečně pochopený: „Vědci sice věděli, kudy signál prochází, ale chápali ho především jako plynulý regulační systém. Naše týmy však ukázaly, že jde spíše o proces založený na náhlé změně po překročení určitého prahu. To je důležité nejen pro pochopení fungování buněk, ale i proto, abychom porozuměli situacím, kdy se tento proces vymkne kontrole,“ doplňují autoři studie.

Právě taková místa, kde se v buněčné signalizaci „láme“ rozhodnutí o dalším postupu, jsou z pohledu medicíny zásadní, protože jejich narušení může odstartovat procesy vedoucí k nádorovému bujení. Lepší znalost procesu naopak na druhou stranu dláždí pomyslnou cestu k účinnější léčbě.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Mnohým AI chybí dostatečná opatření při dotazech vztažených k terorismu, varuje zpráva

Mnoho modelů umělé inteligence (AI) nemá dostatečné bezpečnostní mechanismy proti žádostem o „pomoc při teroristické operaci“, uvádí iniciativa Tech Against Terrorism v páteční zprávě.
před 6 hhodinami

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
před 9 hhodinami

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
před 12 hhodinami

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
včera v 17:30‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
včera v 16:26‌‌

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
včera v 13:12‌‌

Zemřela Margaret Hamiltonová, která vyvíjela programy pro NASA

Ve věku devadesáti let zemřela americká softwarová inženýrka Margaret Hamiltonová, která vedla tým, jenž vyvíjel letový software pro program Apollo amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Informoval o tom její někdejší zaměstnavatel, Massachusettský technický institut (MIT).
včera v 12:13‌‌

Největší soukromá archeologická společnost na světě končí, stovky vědců jsou bez práce

„Archeologie jako byznys s růstovou strategií“ – takový byl záměr americké soukromé společnosti Chronicle Heritage, která zaměstnávala stovky archeologů, antropologů a paleontologů. Na začátku října přestala fungovat, možná i kvůli obavám z budoucího nedostatku financí.
včera v 11:08‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.