Českí vedci vytvorili látku, ktorá má silný protirakovinový účinok

Denisa Koleničová

Volá sa mitoDFO a útočí na mitochondrie nádorových buniek.

3D ilustrácia proteínov a lymfocytu. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok, Zdroj: iStockphoto.com

Odborníci odhadujú, že ľudské telo obsahuje približne 70 biliónov buniek. Ich jednotlivé typy sa líšia napríklad tvarom, veľkosťou, genómom či membránovým potenciálom. 

V týchto bunkách však existujú aj zložky, ktoré majú eukaryotické živočíšne bunky vo väčšine prípadov rovnaké. 

Od vonkajšieho sveta ich oddeľuje cytoplazmatická membrána, genetickú informáciu (DNA) majú uloženú v jadre a ich hlavným energetickým centrom sú organely, ktoré sa volajú mitochondrie. 

Práve na mitochondrie sa vo svojom výskume rakovinových buniek zamerali aj českí vedci. 

Prišli s nápadom, že ak vytvoria látku, ktorá sa dokáže špecificky zacieliť na energetické centrum nádorových buniek, mohla by tieto bunky nielen deaktivovať, ale im aj zabrániť, aby sa v ľudskom tele ďalej rozširovali a cestovali v organizme.

Ich výsledky uverejnil odborný časopis Cancer Research.

Podľa štúdie nová látka, ktorú odborníci nazvali mitoDFO, zatiaľ úspešne fungovala na niekoľkých myších modeloch rakoviny. 

Na výskume pracovali vedci z Biotechnologického ústavu Akadémie vied ČR, Prírodovedeckej fakulty Karlovej Univerzity a firmy SmartBrain. 

Jeden z hlavných autorov štúdie, doktor Jaroslav Truksa z Biotechnologického ústavu AV ČR, pre portál Veda na dosah vysvetľuje, ako sa líšia nádorové bunky od zdravých, prečo sa pri výskume zamerali práve na mitochondrie a akú úlohu má v celom procese železo.

Biela pokusná myš. Zdroj: iStockphoto.com

Biela pokusná myš. Zdroj: iStockphoto.com

Dôležité je prijímať informácie

Schopnosť počúvať je pre živé organizmy veľmi dôležitá. Potvrdzujú to aj bunky v ľudskom tele. Podľa doktora Jaroslava Truksa sa nádorové bunky líšia od zdravých práve tým, že prestanú počúvať signály zo svojho okolia a začnú sa nekontrolovateľne deliť. 

„Normálna bunka počúva svoje okolie a prijíma signály od organizmu. V laboratóriu to môžeme napríklad sledovať na bunkách, ktoré rastú na Petriho miske. Zdravé bunky prestanú rásť, keď je miska plná. V odbornej literatúre sa tento jav nazýva kontaktná inhibícia. Rakovinové bunky však túto schopnosť stratili. Rastú na Petriho miske ďalej a vytvoria viac vrstiev.”

Nekontrolovateľný rast nie je jedinou vlastnosťou, ktorou sa rakovinové bunky líšia od zdravých. 

„V rakovinovej bunke sa zmení metabolizmus, má pozmenený a nestabilný genóm, väčšinou sa rýchlejšie delí a je odolnejšia voči navodeniu bunkovej smrti. Naozaj dôležité je však to, že mitochondrie rakovinových buniek fungujú inak a na svojom povrchu majú vyšší elektrický potenciál,” vysvetľuje doktor Truksa. 

Zdôrazňuje, že pri tvorbe rakovinových buniek v ľudskom tele zohráva úlohu mnoho faktorov, napríklad genetické predispozície, životný štýl, strava, stres, vystavenie sa mutagénnym látkam a mnoho ďalších.

Čím sa líšia mitochondrie v nádorových bunkách

Vo svojom výskume sa český tím zameral na odlišnosti, ktoré nastávajú v mitochondriách nádorových buniek. 

Mitochondrie sú organely, vďaka ktorým bunka vytvára energiu bez ohľadu na to, či sa nachádzajú v rakovinovej alebo v zdravej bunke. 

„Ukazuje sa, že mitochondrie sú rovnako významné pre rakovinové bunky ako pre nezhubné bunky. Ak nefungujú, rakovinové bunky nemôžu rásť, a teda ani vytvárať nádory v experimentálnych zvieratách. Práve preto predstavujú mitochondrie zaujímavý protinádorový cieľ,” hovorí doktor Truksa.

Kľúčová bola však pre vedcov informácia, že mitochondrie nádorových buniek majú na svojom povrchu vyšší membránový potenciál.

„Je to jeden z dôvodov, prečo sa látky zacielené na mitochondrie viac hromadia v mitochondriách nádorových buniek a ich efekt je tak výrazne silnejší v nádorových bunkách.”

Inými slovami, vďaka tejto fyziologickej odlišnosti má protirakovinová látka mitoDFO vplyv na nádorové bunky, ale nezasiahne nezhubné bunky. 

Mitochondrie. Zdroj: iStockphoto.com

Mitochondrie. Zdroj: iStockphoto.com

Látka blokuje metabolizmus železa

Látka mitoDFO v mitochondriách nádorových buniek zablokuje metabolizmus železa, čo výrazne potlačí rozvoj nádoru. 

„Železo je kľúčový prvok pre metabolizmus bunky, produkciu energie a tiež pre tvorbu bunkovej DNA. Rýchlorastúce bunky vrátane rakovinových potrebujú železa viac,“ objasnil doktor Truksa.

„Dôležité je tiež to, že hlavné formy železa, ktoré sa vyskytujú v bunke, produkujú práve mitochondrie. Preto narušenie normálneho metabolizmu železa mitochondrií zásadne ovplyvní metabolizmus a rast buniek, najmä tých nádorových.”

Po zablokovaní metabolizmu železa v mitochondriách zabraňuje látka rastu, deleniu, ale aj metastázovaniu nádorových buniek. Nakoniec spôsobí ich bunkovú smrť.

Začiatok dlhej cesty

MitoDFO zatiaľ vedci úspešne otestovali na viacerých myších modeloch rakoviny. 

Ďalším krokom je podľa doktora Jaroslava Truksa testovanie protirakovinovej látky na iných typoch zvierat.

Ak tieto testy dopadnú úspešne, môže sa mitoDFO dostať do prvej fázy klinických testov, kde sa ukáže, či nie je pre ľudský organizmus toxická. 

„V súčasnosti nemôže byť látka pacientovi podaná ani v experimentálnom režime. Dúfame ale, že silný protirakovinový účinok a špecifikum našej látky mitoDFO nám pomôže nájsť vplyvného finančného partnera, ktorý bude schopný zastrešiť zostávajúce predklinické a následne i klinické testy, aby sa mohla dostať k pacientom čo najskôr.” 

Zdroj

10.1158/0008-5472

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.