Revolúcia v boji proti rakovine: Recept na liek sa môže skrývať v pivných kvasinkách

Vedci z University of Virginia School of Medicine v spolupráci s výskumníkmi z Európskych laboratórií molekulárnej biológie (EMBL) v Nemecku odhalili prekvapivú stratégiu prežitia v bunkách kvasiniek, ktorá by mohla odhaliť nové spôsoby boja proti rakovine.

Štúdia uverejnená v časopise Nature Communications ukázala, ako sa bežná pivovarská kvasinka Schizosaccharomyces pombe (S. pombe) dokáže v podstate uspať, keď čelí nedostatku živín. Táto schopnosť „spánku“ sa nápadne podobá tomu, ako rakovinové bunky prežívajú v prostredí s nedostatkom živín, a preto tento objav môže zmeniť situáciu vo výskume rakoviny.

S. pombe sa už stáročia používa v pivovarníctve, ale využitie má aj vo vede. Táto kvasinka je až pozoruhodne podobná ľudským bunkám, vďaka čomu je neoceniteľným výskumným nástrojom na pochopenie bunkových procesov v zdravých aj rakovinových bunkách.

Zvláštna reakcia kvasiniek vo vyhladovanom stave

Pomocou špičkových zobrazovacích techník nazývaných kryoelektrónová mikroskopia a tomografia vedci dospeli k prekvapujúcemu objavu. Keď kvasinkové bunky hladujú, zabalia svoje bunkové batérie, známe ako mitochondrie, do akejsi prikrývky. Túto prikrývku tvoria deaktivované ribozómy, ktoré sú zvyčajne zodpovedné za produkciu proteínov v bunke.

„Vedeli sme, že bunky sa budú snažiť šetriť energiou a vypnú svoje ribozómy, ale neočakávali sme, že sa pripoja v obrátenom stave na mitochondrie,“ uviedol spoluautor štúdie Maciej Gluc. Toto zvláštne pripevnenie „hore nohami“ nebolo nikdy predtým pozorované a mohlo by byť kľúčom k pochopeniu toho, ako bunky vstupujú do spánku a vystupujú z neho.

Hoci presný dôvod tohto nezvyčajného správania zostáva záhadou, vedci majú niekoľko teórií. „Vysvetlenia môžu byť rôzne. Hladujúca bunka sa nakoniec začne tráviť sama, takže ribozómy možno pokrývajú mitochondrie, aby ich chránili. Mohli by sa tiež pripojiť, aby spustili signalizačnú kaskádu vo vnútri mitochondrií,“ uviedla Simone Mattei z EMBL.

Ako to súvisí s rakovinou

Rakovinové bunky pri svojom neúnavnom raste často čelia nedostatku živín. Aby prežili, môžu sa dostať do neaktívneho stavu, stať sa „neviditeľnými“ pre náš imunitný systém a odolnými voči liečbe. Pochopenie toho, ako bunky vstupujú do tohto neaktívneho stavu a ako z neho vystupujú, by mohlo viesť k novým stratégiám zameraným na rakovinové bunky.

Vedci sa teraz zameriavajú na otázku, ako sa bunky prebúdzajú z tohto hlbokého spánku. Plánujú pokračovať v práci s kvasinkami a zároveň skúmať tento proces v kultivovaných rakovinových bunkách. Cieľom by malo byť objavenie nových markerov, ktoré by mohli sledovať spiace rakovinové bunky.