Bežne používaná radiačná terapia pri liečbe rakoviny zabíja rakovinové bunky tým, že spôsobuje rozsiahle poškodenie DNA v ožarovanom tkanive. Vedci teraz odhalili, že rakovinové bunky využívajú dômyselné stratégie, aby sa vyhli svojej „smrti“.
Medzinárodný tím vrátane niekoľkých výskumníkov z Ústavu molekulárnej genetiky Akadémie vied SR [ÚMG AV ČR] zmapoval neočakávanú stratégiu, ako sa rakovinové bunky vyhýbajú účinkom radiácie v onkologickej liečbe. Podľa vedcov sa prekvapivo samé poškodia. Jiří Bártek z ÚMG AV SR ich obranu proti smrtiacim dávkam žiarenia prirovnáva k vojakom vo vojne. Teda tým vojakom, ktorí sa sami zrania, aby nemohli byť poslaní do boja.
Akokoľvek je vec zložitejšia, skutočnosťou zostáva, že aj napriek všeobecnej úspešnosti radiácie sa nádory pacientom často vracajú. Problém komplikuje fakt, že mechanizmy, ktorými sa nádorovým bunkám darí vyhýbať bunkovej smrti po letálnych dávkach ožiarenia, nie sú dobre známe. Vniesť svetlo do problému sa preto pokúsil tím vedcov pôsobiacich v Dánsku, Českej republike, Švédsku, Kanade a Švajčiarsku. Tím koordinuje Claus Storgaard Sørensen z Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen v Dánsku.
Rakovinové bunky sa samy umŕtvi, zistili vedci
Medzinárodný výskumný tím zistil, že v reakcii na žiarenie nádorové bunky aktivujú endogénnu nukleázu CAD – enzým. Ten rozkladá nukleové kyseliny, vrátane DNA, v celom genóme. Zatiaľ čo pretrvávajúce poškodenie DNA je pre bunku všeobecne zlé, výskum ukázal, že potom, ako radiačná terapia spôsobí počiatočné poškodenie DNA, rakovinové bunky si spôsobia ďalšie zlomy DNA samy.
„Tým účinne pozastaví svoj program delenia a bunkový cyklus v takzvanom kontrolnom bode G2 pred začiatkom bunkového delenia. A to im poskytne čas na opravu zostávajúceho poškodenia DNA,“ vysvetľuje Jiří Bártek.
Podľa neho táto veľmi prekvapivá a trochu neintuitívna stratégia pridávania cielených zlomov DNA zlepšuje šancu rakovinových buniek prežiť smrteľné dávky žiarenia.
„Mnoho defektov spôsobených CAD ‚hovorí‘ nádorovým bunkám, aby počkali, kým neopravia nebezpečnejšie zlomy DNA vyvolané rádioterapiou,“ vysvetľuje.
Pre lepšie pochopenie dodáva: „Normálne bunky obvykle prerušia svoje cykly delenia v takzvanom kontrolnom bode G1 fázy. Tento mechanizmus ale je väčšinou u rakovinových buniek defektný. Preto hlavnou možnosťou, ako zabrániť katastrofickému bunkovému deleniu s poškodenými chromozómami, ktoré by deliace sa bunky zabilo, je zostať v druhom kontrolnom bode G2 fázy tesne predtým, než sa bunky začnú deliť.“
Vedci ďalej zistili, že nimi popísaný jav je špecifický pre rakovinové bunky. Strata aktivity CAD totiž spôsobí, že rakovinové bunky – oproti normálnym bunkám – sú náchylné na poškodenie, ktoré spôsobuje žiarenie.
Objav slúži na lepšiu efektivitu genotoxickej liečby rakoviny
„Tento neočakávaný nový mechanizmus skutočne naznačuje, ako sa rakovinové bunky môžu prispôsobiť poškodeniu DNA vyvolanému ožiarením. A tým sa stať odolnejšími voči rádioterapii,“ vysvetľujú Pavel Janščák a Václav Urban z ÚMG AV SR.
Súhrnne tieto poznatky podľa nich ozrejmujú mechanizmus prežitia špecifický pre rakovinu. Ten by sa dal v budúcnosti zamerať a využiť na zvýšenie zraniteľnosti nádorových buniek voči genotoxickej liečbe rakoviny. Štúdia tiež ukázala, že experimentálne blokovanie funkcie CAD spôsobilo, že nádorové bunky – na rozdiel od normálnych, zdravých buniek – boli voči žiareniu citlivejšie. Nové poznatky vedci využijú na zlepšenie výsledkov rádioterapie v budúcnosti.
Na záver upresnime, že radiačná terapia účinne zabíja nádorové bunky tým, že poškodzuje DNA v ľudských bunkách. To sa vyskytuje aj prirodzene [bez radiácie]. Poškodenie „lieči“ opravné dráhy DNA. Tento proces však vyžaduje čas. Naopak závislosť rakovinových buniek na rýchlom nekontrolovanom bunkovom delení ich robí neschopnými vysporiadať sa s veľkým poškodením DNA spôsobeným vysokými dávkami žiarenia.
