Vědcům z Ústavu molekulární genetiky AV ČR se podařilo objevit geny zodpovědné za vznik nádorů jater.

Nádorová onemocnění představují velmi heterogenní skupinu chorob vyznačujících se společným rysem: vznikem populace buněk, které unikají regulačním mechanismům organismu a nekontrolovaně se množí. Základním faktorem při vzniku nádorových buněk jsou mutace některých genů, typicky fungujících v regulaci buněčného množení a diferenciace nebo zajišťujících komunikaci s jinými buňkami. Geny, jejichž zvýšená či pozměněná aktivita přispívá ke vzniku nádorové buňky, se nazývají onkogeny. Naopak geny, jejichž vyřazení z činnosti napomáhá vzniku nádoru, jsou označovány jako nádorové supresory. 

Integrované retroviry 

Mimořádně účinným nástrojem při odhalování nádorových genů je technika inzerční mutageneze pomocí retrovirů či pohyblivých genetických elementů neboli transpozonů. Retroviry a transpozony se nahodile integrují do hostitelské DNA (genomu) a aktivují či poškozují geny v místě integrace. Například při masivní infekci celého orgánu retrovirem je téměř každý gen hostitele zasažen v mnoha z infikovaných buněk.

Pokud jsou takto zasaženy nádorové geny, postižená buňka se může neomezeně množit a vytvořit nádor. Zodpovědné geny pak mohou být snadno identifikovány zavedenými molekulárně-biologickými technikami, protože jsou opatřeny "visačkou" - integrovaným retrovirem. Nalezení nádorových genů poškozených působením mutagenů nebo ionizujícího záření je nepoměrně obtížnější a stalo se možným až po zavedení nákladných technik masivního sekvenování celých genomů mnoha lidských nádorů. 

Ptačí modely

K vyhledávání genů, jejichž porucha vede ke vzniku nádoru, využili vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR ptačí retrovirus MAV-2. Molekulární analýzou DNA z jaterních nádorů kuřat experimentálně vyvolaných tímto virem odhalili 4 geny opakovaně mutované integrovaným retrovirem; všechny tyto geny jsou součásti signálních drah zprostředkovávajících kontrolu buněčného dělení. Typ vzniklého nádoru jednoznačně korelovat s typem postiženého genu: v jaterních hemangiosarkomech byl mutován gen Ha-RAS, v hepatocarcinomech gen EGFR a v cholangiokarcinomech geny MET nebo RON. Badatelé detailně charakterizovali, k jakým strukturním změnám těchto genů musí dojít, aby vznikla nádorová buňka. Dva z těchto genů (EGFR a RON) a jejich strukturní změny přesně odpovídaly poruchám nacházeným lidských nádorech. Výsledky této práce ukazují, že experimenty na ptačím modelu mohou dobře doplňovat častěji používané myší modely a přinést lékařsky využitelná data.

Připravil: Ústav molekulární genetiky AV ČR ve spolupráci s Odborem mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto: iStock Photo