Objevili jej Češi a chtějí nové znalosti využít pro lepší diagnostiku nádorů.

(Následující informace připravila Akademie věd. Jejich stručnou verzi najdete zde.)

Výzkumný tým v čele s Vladimírem Kořínkem z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR objevil gen, který hraje důležitou roli pro normální funkci kmenových buněk střeva a jehož poruchy přispívají ke vzniku nádorů.

Rychlá obnova epitelu

Na vnitřním povrchu stěny střeva se nachází vrstva buněk, tzv. epitel, která zajišťuje příjem a zpracování živin z potravy. Buňky epitelu jsou vystaveny enzymům, metabolickým produktům i toxickým látkám, a proto mají velmi krátkou životnost. Vlastní obnova těchto buněk je zajišťována kmenovými buňkami, které se nacházejí na dně mikroskopických prohlubní střevní stěny nazvaných krypty.

Dělením každé kmenové buňky vznikají dvě dceřiné buňky s odlišnými vlastnostmi. Zatímco jedna z těchto buněk si zachovává charakter buňky kmenové (dělí se a zůstává po celý život v kryptě), druhá dceřiná buňka „cestuje“ z krypty a postupně vyzrává v plně specializovanou epiteliální buňku. Ta po přibližně sedmi dnech odumírá a je nahrazena buňkou novou. Vrstva specializovaných buněk zažívacího traktu tak patří k nejrychleji se obnovujícím tkáním v organismu savců.

Mutace kvůli škodlivinám v potravě

Pokud v kmenové buňce dojde vlivem působení škodlivin obsažených v potravě ke genetickým změnám (tzv. mutacím), mohou se tyto změny díky její dlouhověkosti postupně hromadit a danou buňku přeměnit v buňku nádorovou. Potomstvo takové buňky se nepodvoluje koloběhu vyzrávání a smrti, ale dlouhodobě přežívá, nekontrolovaně se množí a vytváří střevní polypy a nádory.

Vznik nádorů střeva tedy přímo souvisí se změnou vlastností střevních kmenových buněk.

Studium kmenových buněk, ať již přítomných ve zdravé nebo nádorové tkáni, není snadné, protože existuje velmi málo jedinečných znaků, které by nám umožnily tyto buňky odlišit od jejich okolí a případně je izolovat a dále charakterizovat.

Nový unikátní znak

Tým badatelů z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR, ve spolupráci s kolegy ze čtyř dalších českých výzkumných institucí, nyní objevil nový unikátní znak střevních kmenových buněk – bílkovinu kódovanou genem zvaným Troy. S využitím geneticky pozměněných myší se jim podařilo prokázat, že protein Troy se vyskytuje nejen na povrchu zdravých kmenových buněk, ale je ve zvýšené míře produkován i buňkami časných stádií střevních nádorů vyvolaných u pokusných myší působením toxických látek.

Badatelé dále zjistili, že poškození genu Troy zvyšuje jejich schopnost se dělit, takže mutace v genu Troy mohou být jednou z cest přeměny kmenových buněk v buňky nádorové. I když tento výzkum je důležitý hlavně pro lepší porozumění biologii střevních kmenových buněk, získané poznatky mohou
být využity také k vypracování diagnostiky vznikajících nádorů a otevřít cestu k objevu nových typů protinádorových léčiv.

Jeden z nejcitovanějších vědců

Dr. Kořínek se významně podílí na jednom z pěti klíčových výzkumných programů projektu BIOCEV (Výzkumný program 1 – Funkční genomika). Dlouhodobě se zabývá výzkumem toho, jak normální buňky komunikují se svým okolím a jakou roli hrají poruchy mezibuněčné komunikace při vzniku nádorů.

Ostatně Vladimír Kořínek patří mezi nejcitovanější české vědce: práce, jejichž je spoluautorem, získaly celkově téměř 7 800 citací a dvě z nich byly citovány více než 2000krát, což je skutečně unikátní.

Zdroj: Gastroenterology, doi: 10.1053/j.gastro.2012.10.048