Rozhovor s prof. Jiřím Neužilem

Profesora Jiřího Neužila neulovíte v Praze pokaždé. Nádorové buňky totiž sice v posledních letech zkoumá v laboratořích krčského pracoviště Biotechnologického ústavu AV ČR, ale od roku 1991 působí hlavně u protinožců na australské Griffith University, s intermezzem v Německu a Švédsku. Za svými týmy překračuje časová pásma několikrát do roka; v Praze je prý větší legrace, v Austrálii si zase brzy ráno zapádluje na moři, ovšem podmínky v laboratořích jsou téměř shodné. A oba jeho týmy dospěly společnou prací k mimořádnému objevu o funkci nádorové buňky.
Vedoucí Laboratoře molekulární terapie v Biotechnologickém ústavu prof. Jiří Neužil se svými týmy zjistil, že rakovinné buňky zbavené mitochondriální DNA, poté co jsou vneseny do příjemce, mají schopnost „obnovit“ svou mitochondriální DNA tak, že ji získají z buněk hostitele. To vede k obnovení funkce mitochondrií v rakovinných buňkách a tedy k jejich opětovné schopnosti tvořit nádory. Tento zásadní objev funkce nádorové buňky byl zveřejněn v prestižním časopise Cell Metabolism (viz http://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(14)00554-3).

                                                                                      

Foto: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin

 
Pane profesore, nádorové buňky mají řadu mimořádných schopností a vy a vaši kolegové jste nyní zjistili, že zjednodušeně řečeno dokonce „kradou“ energii, respektive umějí donutit hostitelské buňky, aby jim vydaly svou mitochondriální DNA. Stále vás překvapují?

Když člověk zkoumá nádorové buňky a nádory, jak jsou schopny se přizpůsobovat změnám prostředí, je neustále překvapován. Podstatou objevu naší skupiny na Griffith University v Austrálii spolu se skupinou profesora Michaela Berridge ve Wellingtonu na Novém Zélandu a naší skupiny v Biotechnologickém ústavu Akademie věd je, že když nádorové buňce z její mitochondrie odstraníme DNA (mitochondrie mají vlastní DNA, což je zásadní, aby jakákoli buňka mohla tvořit energii procesem oxidativní fosforylace) a když vneseme buňky s odstraněnou mitochondriální DNA do myši, aby tvořily nádory, dojde k jejich tvorbě s velkým zpožděním. Během období, než se nádory začnou tvořit, nádorové buňky „ukradnou“ mitochondrie s kvalitní DNA okolním buňkám hostitele, tedy myši, a využijí jejich schopnosti tvořit znovu ATP oxidativní fosforylaci. Teprve pak mohou začít vytvářet nádory.

 

Jde tedy o „vyplenění“ jakési energetické zásobárny pro růst buněk?
Pro energii je tento proces zásadní, nádorové buňky jsou evolučně naprogramovány tak, že musí stále proliferovat. A k tomu, aby bujely, potřebují hodně energie ATP. Naprostá většina ATP se tvoří v mitochondriích a převážně již zmíněným procesem oxidativní fosforylace, k čemuž je nutná mitochondriální DNA. My dnes víme, že když vneseme mitochondriální buňky do experimentálního zvířete, po pěti dnech už mají nádorové buňky mitochondriální DNA, a když ta dosáhne určité hladiny, může buňka proliferovat a růst, tedy tvořit nádor. Tento objev jsme publikovali v  Cell Metabolism, ale už máme nové, ohromně zajímavé výsledky, které budou publikovány koncem roku.
 

Není tento mimořádný biologický objev z pohledu na „zlodějské“ schopnosti nádorové buňky dost děsivý?

Je to naopak velmi zajímavé, protože jsme ukázali zásadní jevy, které jsou určitým způsobem převratné. Jsme první, kdo dokázal, že se mitochondriální přenos mezi buňkami děje v kontextu nějakého organismu, v tomto případě myši. Řada prací ukazuje, že přenos nastává u tkáňové kultury. A my jsme prokázali, že k přenosu dochází v celém zvířeti. A je možné, že se tak děje i u lidí. Objevili jsme také další, z hlediska evoluce převratné vlastnosti nádorové buňky, a to že mitochondrie mohou přeházet z buňky do buňky. Tyto procesy je kvůli limitovaným nástrojům molekulární medicíny obtížné studovat na molekulární úrovni. Když se nádorová buňka dostane do určitého prostředí a potřebuje získat mitochondrie s DNA, zřejmě vysílá nějaké signály, které donutí buňku hostitele, aby dodala vlastní mitochondrie s DNA buňce nádorové.

Celý rozhovor šéfredaktorky Mgr. Mariny Hužvárové s prof. Jiřím Neužilem přinese únorové číslo Akademického bulletinu.