Poškození DNA se v lidských buňkách vyskytuje přirozeně a bývá účinně opravované velkým množstvím opravných drah DNA. To však podle vědců potřebuje čas – a závislost rakovinných buněk na rychlém nekontrolovaném buněčném dělení tudíž způsobuje, že se neumí vypořádat s velkými poškozeními DNA, která způsobují vysoké dávky záření. Radiační terapie tak účinně zabíjí nádorové buňky, přesto se nádory pacientům často vracejí. Mechanismy, které nádorovým buňkám pomáhají vyhnout se buněčné smrti po masivním ozáření, vědcům bohužel nejsou stále dobře známé.
Jednu z obranných strategií nádorových buněk nedávno objevil a popsal tým, jehož členy jsou i vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR (ÚMG AV). Experti zjistili, že nádorové buňky mohou v reakci na záření aktivovat endogenní nukleázu CAD – enzym, který rozkládá nukleové kyseliny, včetně DNA, v celém genomu. Zatímco přetrvávající poškození DNA je pro buňku obecně špatné, tým zjistil, že poté, co radiační terapie způsobí počáteční poškození DNA, si nádorové buňky provedou další zlomy DNA samy. Tím pozastaví svůj buněčný cyklus v bodě před začátkem buněčného dělení.
“Zatímco normální buňky obvykle přeruší své cykly dělení v tzv. kontrolním bodě G1 fáze, je tento mechanismus většinou u rakovinných buněk defektní,” sdělil spoluautor výzkumu Jiří Bártek z ÚMG. “Proto hlavní možností, jak zabránit katastrofickému buněčnému dělení s poškozenými chromozomy, které by dělící se buňky zabilo, je zůstat ve druhém kontrolním bodě G2 fáze těsně předtím, než se buňky začnou dělit. Mnoho defektů způsobených CAD ‘říká’ nádorovým buňkám, aby počkaly, dokud neopraví nebezpečnější zlomy DNA vyvolané radioterapií,” vysvětlil vědec.
Studie také ukázala, že experimentální blokování funkce CAD způsobilo, že nádorové buňky, na rozdíl od normálních a zdravých buněk, byly vůči záření citlivější. To by podle vědců mohlo být využito k budoucímu zlepšení výsledků radioterapie.
Výzkumný tým koordinoval Claus Storgaard Sørensen z Kodaňské univerzity. Vedle vědců z Dánska a Česka na výzkumu spolupracovali i experti ze Švédska, Kanady a Švýcarska.
