Nowy numer 27/2020 Archiwum

Pięta komórki

Zespół polskich naukowców odkrył mechanizm pomocny w walce z komórkami nowotworowymi jelita grubego. Prawdziwą ich piętę Achillesa. Może tę bitwę zaczniemy w końcu wygrywać?

Komórki budujące organizm człowieka składają się z wielu różnych elementów. Na zewnątrz każdej z nich znajduje się błona komórkowa, która oddziela jej wnętrze od środowiska zewnętrznego. Budują ją tłuszcze i zakotwiczone w niej białka. Środek wypełniony jest cytoplazmą. W niej kotłują się tysiące cząsteczek, z których część ewolucja ułożyła w różnego rodzaju budowle. Jedne, zwane mitochondriami, pracują jako elektrownia komórkowa. Inne, nazwane od imienia odkrywcy aparatem Golgiego, spełniają rolę sortowni, która wysyła cząsteczki białek w różne miejsca komórki. Oddelegowuje je m.in. na wspomnianą błonę, gdzie pracują jako receptory. Dzięki nim komórki odpornościowe „badają” ludzki organizm i klasyfikują intruzów do zniszczenia. Najważniejszą z budowli wewnątrzkomórkowych jest jądro, które pracuje jako centrum dowodzenia. W nim przechowywany jest materiał genetyczny – DNA. Ściśle upakowany wewnątrz struktury kryje przepisy na wcześniej wspomniane białka. Instrukcje mówiące, jak je wykonać, nazywane są genami. Odczytywaniem i tłumaczeniem tej informacji zajmują się specjalne cząsteczki obecne w jądrze komórkowym i cytoplazmie.

Ludzie i pieniądze

Każda z molekuł znajdujących się w ludzkich komórkach jest skrupulatnie badana przez naukowców. Wnikliwym obserwacjom poddawane są nie tylko cząsteczki zdrowych, ale i nowotworowo zmienionych cegiełek organizmu. Molekuły są modyfikowane, czasem hamowane, dzięki czemu można określić ich rolę w organizmie. Cały czas poszukiwane są nowe komórki wyposażone w nietypowe molekuły.

Znalezienie odpowiedniej cząsteczki bądź procesu o terapeutycznym znaczeniu jest bardzo mozolną pracą. Dzieje się tak dlatego, że świat biochemii nie jest oczywisty. Znamy wiele przykładów, w których niewielka zmiana w DNA powoduje ciężką przypadłość. Wystarczy zamiana cegiełek DNA odpowiadających jednej cegiełce białka, żeby zostało stworzone białko, które nie pracuje prawidłowo. W niektórych przypadkach zmiany w kodzie genetycznym nie przynoszą jednak żadnych negatywnych skutków. Podobnie jest z białkami. Ich modyfikacja w jednym miejscu może mieć dla komórki tragiczne skutki, a w innym komórka nawet tego nie zauważy. Nie ma reguły. Wszystkiego musimy się nauczyć, rozpoznać. Jeśli tę ilość możliwości przemnożyć przez liczbę różnych cząsteczek, łatwo można dostrzec, gdzie leży problem. W czasie, ludziach i pieniądzach.

Mimo zawiłości biochemicznego świata, na początku tego roku opublikowano pracę doświadczalną, która może okazać się przełomem w leczeniu jednego typu nowotworów. Praca Eweliny Szymańskiej i Marty Miączyńskiej opisuje ich badania przeprowadzone we współpracy z Laboratorium Biologii Komórki MIBMIK. Odkrycie dotyczy raka jelita grubego. Ten rodzaj nowotworu wyniszcza wielu pacjentów. W roku 2014 zachorowało na niego aż 17 700 osób.

Zwycięska walka

Głównym sposobem leczenia tego typu nowotworu jest operacja. W zależności od stopnia zaawansowania guza wycina się fragment jelita bądź sam nowotwór. Stosuje się również radioterapię, czyli traktuje się zmienione miejsce wiązką specjalnego promieniowania. Ma to zmniejszyć masę guza oraz zapobiec jego nawrotowi. Radioterapia może być połączona z chemioterapią, podczas której podaje się odpowiednie związki chemiczne. U pacjentów, u których z innych przyczyn nie można przeprowadzić takiej procedury, intensywne działanie promieniami jest jedynym wyjściem. Nowatorskie badania dają nadzieję na znalezienie mniej inwazyjnej alternatywy. Dotyczą one pary genów, które zostały nazwane VPS4A i VPS4B. Białka powstające w oparciu o nie są molekularnymi siostrami. Mimo że ich geny leżą w zupełnie innych miejscach materiału genetycznego, cząsteczki są podobne w 81 procentach. Więź objawia się nie tylko w zbliżonym wyglądzie. Oba białka współpracują ze sobą. Odgrywają m.in. istotną rolę w naprawianiu błon oraz procesie podziału komórek. Co ciekawe, utrata jednej siostry jest dobrze tolerowana przez komórkę. Dalej świetnie ona prosperuje, bo całą pracę wykonuje druga. Utrata obydwu jest jednak dla komórki krytyczna. Może dlatego białka są dwa? Żeby gdy z jakiegoś powodu zniknie jedno, komórka miała zabezpieczenie w drugim?

Analiza bazy danych The Cancer Genome Atlas wykazała, że utrata VPS4B jest typowa dla komórek nowotworowych, w szczególności jelita grubego. Potwierdziły to również badania kliniczne. Mimo że komórka dalej funkcjonuje, jest jednak mniej bezpieczna. Gen VSP4A staje się piętą Achillesa. Tak jak w przypadku mitycznego herosa, ten niewielki fragment ciała może przyczynić się do zagłady komórki. Wyłączenie genu czy zahamowanie jednego białka jest wykonalne. Badania udowodniły natomiast, że utrata i VPS4A, i VPS4B nie może już być tolerowana. Bez obu genów (obu białek) musi ona umrzeć. Praktyka pokazała, że do śmierci komórki nie jest nawet potrzebne usunięcie genu VSP4A. Wystarczy zahamować białko, które powstaje na jego bazie. A nie jest to cicha śmierć. Komórka, umierając, wyrzuca z siebie wiele różnych molekuł. Mogą one aktywować komórki odpornościowe, których zadaniem jest walka o nasz organizm. Pobudzenie ich do działania może pozytywnie wpłynąć na prowadzone leczenie.

Na razie nie można mówić o gotowej i sprawdzonej terapii. Ale o znalezieniu mechanizmu, dzięki któremu walka z rakiem jelita grubego może w przyszłości być zwycięska.•

« 1 »
oceń artykuł Pobieranie..

Zobacz także

Wyraź swoją opinię

napisz do redakcji:

gosc@gosc.pl

podziel się