Potvrzení metabolonů otevírá cestu novým lékům rakoviny

TLDR: Proteinová klubka zvaná metabolony byly dlouho součástí biochemických teorií. Nynější experimentální potvrzení působí papírově, jde ale o významný krok kupředu v návrhu nových terapií. Studie tu.

Co slavíme?

Mám tu jednu krásnou zprávu! Vědátorům se zřejmě po více než 40 letech povedlo potvrdit existenci metabolonů! Také jste z toho tak u vytržení? Výborně. Teď si už jen popíšeme, co že to vlastně metabolony jsou a proč jsou důležité…

Naše těla jsou komplexní biochemické továrny, jejichž chod (či nechod!) se obecně řídí všelijak pokroucenými proteiny, enzymy a další chemií. Určitá část téhle fabriky nám však stále zůstává utajena. Potvrzení existence metabolonů by ale objasnilo zase víc o tom, jak uvnitř tikáme. Ale pojďme postupně.

Určitě víte, že organismy jsou obecně velice šikovné a umí si spoustu esenciálních molekul samy vyrobit. Ovšem, ve většině případů to není úplně jednoduchý proces a někdy musí proběhnout až desítky enzymatických reakci, než se z látky X stane látka Y. Jen taková syntéza cholesterolu má 37 reakcí!

Situaci ještě víc komplikuje fakt, že naše těla jaksi nejsou zrovna titěrná a cesta molekuly z čela do paty by vydala na román J. R.R. Tolkiena. Pokud by enzymy byly rozházené úplně všude a nebohá molekula by je musela po celé buňce hledat, nutné reakce by to logicky ještě více zesložiťovalo. Nakonec je skoro s podivem, že se ta naše biochemická fabrika pod tíhou všech různých reakcí nerozsype hned po narození

HeLa Cells: NIH And Lacks Family Agree On DNA Access : Shots ...
Paní, která nám dala HeLa buňky, je nalevo – ještě se k ní dostaneme níže. zdroj: rodina Lacksů

Co za to může?

Jenže z toho, že (obvykle, aspoň chvíli…) žijeme, je evidentně jasné, že se přece jenom nerozsype!  Proto vědátoři přišli s teorií metabolonu, tedy takové „enzymové hromádky“, kde by všechny enzymy dané syntézy držely pohromadě. Desítky let zůstala tato hypotéza nepotvrzena. Až doposud!

Konkrétně se povedlo vědátorům z Penn State pod vedením vědátorky Vidhi Pareek objevit metabolon zvaný purinosom. Ten sice zní jako proteinové klubko, s nimiž si rády hrají kočky, skutečnosti je to ale taková molekulární továrnička na puriny, tedy stavební kameny RNA a DNA.

Nikoliv nadarmo výzkumníci studovali právě přítomnost metabolonů v HeLa buňkách. Pokud je neznáte, tyhle krasotinky jsou jedním z kuriózních příkladů lidské nesmrtelnosti.

Ale pěkně popořadě. Buněčná linie HeLa je v současnosti jednou z nejpoužívanějších savčích buněčných linií v biologickém výzkumu. Tyto buňky pocházejí z rakovinných lézí děložního čípku a vyznačují se tím, že jsou permanentní. Což v tomto případě znamená, že se (za předpokladu, že mají dostatek živin a vhodné prostředí), budou rozmnožovat donekonečna.

První buňky této linie byly odebrány Henriettě Lacks v roce 1951 (!!!), krátce předtím než zemřela. Výzkumník a lékař George Otto Geyz Johns Hopkins Hospital v Baltimore si všiml, že buňky z její biopsie (v laboratoři byla zkumavka popsána HeLa podle jejich místního zvyku – Henrietta Lacks) se na rozdíl od ostatních buněčných linií toho času, dokáží udržet déle naživu i in vitro…

A tak jsou zkoumány dodnes – přičemž díky metabolonům by mohly napomoct budoucímu onkologickému léku. Jenom ještě nevíme, jak přesně bude vypadat

zdroj: Martin Kozlowsk

První, nikoliv poslední krok

Purinosom byl prvně identifikován s pomocí hmotnostní spektroskopie, o které jinak slyšíte spíše třeba při šmejdění v nitrech vzdálených komet než nitrech našich buněk. Či přesněji v tomto případě nitru HeLa buněk.

Samotná spektroskopie by přitom nemusela být ultimátním důkazem. Výzkumníci však u purinosomu nepotvrdili jen jeho existenci, ale přinášejí vícero zajímavých pozorování. Přesně se totiž zjistilo, že právě u rakovinných HeLa buněk tyto purinosomy rády tráví čas v blízkosti mitochondrií!

Také jste z toho tak u vytržení? Výborně. Teď si už jen popíšeme, co to vlastně znamená

Samotné potvrzení existence metabolonu vlastně není tak šokantní. Teorie o praxe biochemiků s jejich existencí de facto už dlouho počítala, jenom jsme metabolony přímo zatím nikdy nespatřili. Možnost sledovat jejich chování v praxi ale nabízí jak zpřesnit naše modely, tak i efektivněji testovat, jaké léky na ně působí.

Díky metabolonům by mohly napomoct budoucímu onkologickému léku. Jenom ještě nevíme, jak přesně bude vypadat – a jak na ten purinosom bude útočit.

A to je to zásadní… Co vlastně aktuální práce ještě ani tak netestuje, ale pokládá k tomu zásadní základní kámen! Bude na budoucích studiích, aby zjistili, jestli či jaké léky purinosomy v rakovinových buňkách budou moct nejlépe okrást na záchodcích vlakáče (případně si dosaďte jinou efektivní formu útoku). K čemuž je nynější práce nutná – ale ještě to tu jaksi není.

Šampaňské tedy zatím nechte u ledu – sledování purinosomů v jejich přirozeném habitatu ale rozhodně potenciálně objev otevírá v biologii potenciálně novou kapitolu výzkumu rakoviny. Zatím není jasné, jakou přesně formu bude mít – odhaduje se ale, že pokud by se podařilo dostat onkologické léky až do purinosomů, měly by daleko větší efektivitu!

To přitom není všechno. Až budou objeveny další metabolony a jejich funkce/patologie, snad i k odhalení celé řady dalších potenciálních terapií! Racionálně to bude trvat klidně jednu či dvě dekády, ale lepším lékům proti rakovině jsme zase o něco blíže.

[Martin Lukáč, Ladislav Loukota]

Snad nepůjde o jedinou povzbudivou letošní zprávu stran raka!

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze