Čeští vědci posouvají hranice ve výzkumu leukémie
Způsob, pomocí kterého se mohou leukemické buňky uvolňovat z kostní dřeně do krevního oběhu, popsal na konci loňského roku v předním světovém vědeckém časopisu Oncogene (viz abstrakt) vědecký tým RNDr. Michala Dvořáka, CSc., z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR. Objev podstatně přispívá k porozumění zásadně důležitého principu biologie leukemických buněk. O mimořádném významu této práce svědčí i fakt, že na její výsledky upozornil letos v únoru také jeden z nejprestižnějších vědeckých časopisů Nature Reviews Cancer (viz komentář).
Primární nádor neustále komunikuje se svým bezprostředním okolím. To je důležité pro jeho
budoucí vývoj, pro případné uvolňování nádorových buněk do krevního oběhu a tvorbu metastáz. Místem
vzniku různých nádorových onemocnění je i kostní dřeň neboli tkáň, která vyplňuje vnitřky kostí. Je
to místo krvetvorby, tvoří se v ní červené krvinky, krevní destičky a lymfocyty. Kromě
krvetvorné tkáně je tvořena také stromatem, což je podpůrná vazivová tkáň obsahující mesenchymální
kmenové buňky. Buňky stromatu společně s krevními vlásečnicemi, které kostní dřeň zásobují,
představují bariéru, která zabraňuje nezralým krevním buňkám kostní dřeň opustit. Toto je umožněno
pouze zralým, které mají na svém povrchu správné proteiny, jež slouží jako vstupenky do krevního
oběhu.
V kostní dřeni vzniká mimo jiné i onemocnění akutní myeloidní leukemie (AML), a to
přeměnou zdravých kmenových krvetvorných buněk. Tyto buňky se přestanou normálně vyvíjet, začnou se
pouze nekontrolovaně dělit a hromadit se v kostní dřeni. Ve chvíli, kdy nemoc přechází do akutní
fáze, se tyto buňky dostanou z kostní dřeně do krevního řečiště a začnou se usazovat
v lymfatických uzlinách a dalších orgánech. Jak se ale leukemické buňky dokáží uvolnit z
kostní dřeně, není doposud objasněné.
Vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR popsali způsob, jak k tomu může
docházet. U kuřat infikovaných virem AML (je to běžně používaný zvířecí model při výzkumu akutní
myeloidní leukemie) pozorovali poškození kostní dřeně, přičemž stupeň poškození byl přímo
úměrný délce infekce a množství leukemických buněk uvolněných do krevního oběhu. Zjistili, že
leukemické buňky vypouštějí do okolí jakousi toxickou látku, která ničí strukturu kostní dřeně a
zabíjí v ní přítomné zdravé buňky. Ukázalo se, že touto toxickou látkou překvapivě není nic
jiného než kousky DNA pocházející z leukemických buněk, pronikající do okolních buněk, které
posléze likvidují. Leukemické buňky si tak s jejich pomocí proklestí cestu do krevního
oběhu.
Tým dr. Dvořáka ukázal, že buňky kostní dřeně, které jsou napadené kousky DNA
z leukemických buněk, vnímají tuto DNA jako svou vlastní poškozenou DNA. Spustí tak opravné
mechanismy s cílem tuto poškozenou DNA opravit. V případě, že této poškozené DNA je ale
velké množství, opravné mechanismy napadených buněk selhávají a buňky umírají.
Důležitost role fragmentů DNA uvolňovaných z nádorových buněk v procesu tvorby
metastáz byla pozorována i jinými laboratořemi, mechanismus jejich účinku však až dosud popsán
nebyl.
Více informací naleznete v publikaci:
M. Dvořáková, V. Karafiát, P. Pajer, E. Kluzáková, K. Jarkovská, S. Peková, L. Krutílková a M.
Dvořák: DNA released by leukemic cells contributes to the disruption of the bone marrow
microenvironment;
Oncogene, 2012 Dec 10, 1–9 | doi: 10.1038/onc.2012.553 (abstrakt
zde)
Komentáře k publikaci:
Alderton G. K.: Microenvironment: Secreted DNA damage?;
Nature Reviews Cancer
13
, 77 (February 2013) | doi:10.1038/nrc3455 (komentář
zde)
S. Tait: DNA: leukemia's secret weapon of bone mass destruction;
Oncogene
, (28 January 2013) | doi:10.1038/onc.2012.639 (komentář
zde)
Kontakt: RNDr. Michal Dvořák, CSc., Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.;
tel: 241 063 390, e-mail:
michal.dvorak@img.cas.cz;
http://www.img.cas.cz/research-groups/jarmila-kralova/
Připravily: Ústav molekulární genetiky AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
21 Feb 2013
