Spolupráce vědců z celého světa, v níž svou nezastupitelnou roli hráli i odborníci z Ústavu molekulární a translační medicíny (ÚMTM) Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci, přinesla nová zjištění o buněčném enzymu ATR, který je už léta známý jako ochránce genomu a vědci jej zkoumají pro jeho schopnost potlačit vznik a růst nádorů.
„Mezinárodnímu týmu našich výzkumníků se podařilo zjistit, že ATR se zcela nečekaně zapojuje i do procesů s přímým dopadem na koordinaci buněčného dělení se vztahem k procesu metastázování a funkcím kmenových buněk,“ uvedl mluvčí univerzity Radek Palaščák.
Podle Petera Vanka z ÚMTM je jednou z důležitých, zároveň však velmi málo prozkoumaných, vlastností buněk jejich deformovatelnost neboli plastičnost.
„Tato vlastnost buňkám umožňuje nejen přežít nejrůznější formy mechanického stresu, ale zároveň je i nezbytným předpokladem buněčné migrace, kdy buňky nuceně procházejí skrze velmi úzké otvory napříč tkáněmi organismu,“ vysvětluje.
Jde o převratný vhled do dosud málo probádané problematiky
Právě tyto procesy jsou v současnosti stále dost nejasné a vědci se na ně zaměřili. Objev je proto převratným vhledem do problematiky.
„Hlavním protagonistou objevu je protein ATR, kináza známá jako klíčový senzor poškození DNA, následně spouštějící komplikovanou kaskádu biochemických reakcí, které vedou k její opravě a zástavě buněčného cyklu. Správná funkce této kaskády je tedy nezbytná pro zachování stability genomu a zabránění vzniku mutací vedoucích až k nádorové transformaci,“ popsal Vanek.
Nyní k této dobře známé roli přibyla další. Kdykoliv buňky čelí mechanickému stresu, ať už v důsledku nitrobuněčných procesů či v důsledku vnějších tlaků, ATR vnímá vibrace, aktivuje se a přesouvá do oblasti bezprostředně obklopující buněčné jádro.
„Podobně jako kotevní lana drží loď na místě, je chromatin, tedy komplex DNA a proteinů tvořící jadernou hmotu, připoután k jaderné membráně a tato ukotvení pomáhá ATR kináza při mechanickém stresu ‚odepnout‘, přibližuje Vanek.
Objev lze využít při léčbě nádorů či degenerativních chorob
Brání tak podle vědců vlastně potrhání jemných jaderných struktur a zároveň u toho plní funkci spouštěče buněčných reakcí typických pro DNA poškození, čímž pomáhá buňce zvládnout krizovou situaci.
A právě při buněčné migraci, která je běžná například v časném embryonálním vývoji organismu, pro kmenové buňky regenerující stárnoucí či poškozené tkáně, ale také pro některé formy nádorů, je míra mechanického stresu mimořádně vysoká.
„ATR tak pravděpodobně představuje klíčový modulátor těchto procesů, bez kterých se buňka s mechanickým stresem neumí vypořádat. Objev tak mohou vědci využít například v diagnostice a léčbě metastatických forem nádorů nebo některých degenerativních chorob provázejících stárnutí organismu,“ dodal Vanek.
