Bylo zjištěno, že extrachromozomální DNA působí jako geny způsobující rakovinu
19. 2. 2023
Vědci identifikovali části DNA, které se podle nich chovají jako padouši z bondovek, napomáhají šíření rakoviny. Ukázalo se také, že tyto mikroskopické látky pomáhají nádorům získat odolnost vůči lékům proti rakovině.
Objev těchto fragmentů genetického materiálu - známých jako extrachromozomální DNA nebo ecDNA - by mohl přinést revoluci v léčbě některých nejagresivnějších nádorů, které dnes postihují pacienty.
"Objev toho, jak se tyto kousky DNA chovají uvnitř našeho těla, mění pravidla hry," řekl profesor Paul Mischel z kalifornské Stanfordovy univerzity. "Domníváme se, že jsou zodpovědné za velké množství nejpokročilejších a nejzávažnějších druhů rakoviny. Pokud se nám podaří zablokovat jejich činnost, můžeme zabránit šíření těchto nádorů."
Tito genetičtí zloduchové, tvoření malými smyčkami DNA, přežívají mimo chromozomy, které jsou hlavním úložištěm genetického materiálu našich buněk a které řídí růst našeho těla a určují naše individuální vlastnosti. Existence těchto menších jednotek byla odhalena již před lety, ale jejich význam pro vznik rakoviny byl odhalen až nyní.
"Zjistili jsme, že ecDNA fungují jako rakovinotvorné geny, které se nějakým způsobem oddělily od chromozomů člověka a začaly se chovat způsobem, který obchází běžná pravidla genetiky," řekl genetik ze Stanfordovy univerzity Howard Chang. "Chovají se jako padouši v bondovkách. Zpočátku ve filmu vidíte, jak dochází k různým výbuchům, zabíjení a katastrofám, a nevíte, proč se dějí a kdo je za ně zodpovědný. Pak se v určitém okamžiku konečně setkáte s padouchem, který je odhalen jako původce všeho toho chaosu."
Proto ta paralela s eKDNA. Vědci si mohli všimnout, že se dějí nejrůznější podivné, nevysvětlitelné věci - nádory se šíří nečekanou rychlostí nebo se rakovina stává odolnou vůči lékům, které na ni původně účinně působily. "Nyní jsme konečně odhalili původce těchto událostí. Je to ecDNA," dodal Chang.
Tento průlomový objev je součástí rozsáhlé iniciativy známé jako Cancer Grand Challenges, kterou podporují Cancer Research UK a americký National Cancer Institute. Byla založena s cílem financovat multidisciplinární výzkumné programy, které by mohly vyvinout nové způsoby boje s rakovinou. V tomto případě poskytla 20 milionů liber na financování práce na podílu ecDNA na vzniku rakoviny a zapojila do ní týmy chemiků, biologů, genetiků, matematiků a imunologů - se sídlem v Kalifornii, Londýně a dalších centrech -, které spolupracují na tom, aby ukázaly, jak tyto malé smyčky DNA způsobují takové biologické škody.
V posledních letech vědci prokázali, že nádory vznikají proto, že normální geny v buňce se pokazí a způsobí její nekontrolované dělení. Konečným výsledkem je nádor. Tyto geny se nazývají onkogeny a lze na ně cílit řadou léků a terapií.
"Často se však po nějaké době objeví rezistence vůči těmto lékům nebo terapiím, což umožní návrat rakoviny. Nyní jsme zjistili, že u některých nejagresivnějších forem rakoviny nejsou onkogeny tam, kde jsme si mysleli, že jsou. Ve skutečnosti se nacházejí v extrachromozomální DNA," řekl Mischel. "Zranitelný gen rychle zmizel, když byl ohrožen léky proti rakovině, a byl ukryt v ecDNA. Pak se znovu objevil, jakmile pro něj bylo bezpečné začít znovu působit škody."
Z tohoto pohledu není ecDNA jen padouchem. Je to zločinecký mozek. "Může z nádoru téměř úplně zmizet a pak se vrátit poté, co přestanete lpoužívat léky," řekl profesor Charlie Swanton z Institutu Francise Cricka v Londýně. "To poskytuje téměř nekonečnou přizpůsobivost."
Přesto jsou vědci přesvědčeni, že se jim podaří najít způsob, jak eCDNA z pacientů odstranit. "Je třeba poznamenat, že ecDNA je vlastností rakoviny, a nikoli zdravé tkáně, takže to vzbuzuje naději, že až najdeme způsob, jak ji odstranit - pomocí léků nebo nějaké formy terapie -, pak to nebude mít nepříjemné vedlejší účinky," řekla doktorka Mariam Jamal-Hanjaniová z University College London Cancer Institute.
"Zásadní je, že jakmile najdeme příčinu problému, pak bude možné vyvinout a vyzkoušet nejrůznější léky a terapie, které ji budou řešit."
Diskuse