Odlišnosti v dělení kmenových buněk pomáhají odhalit mechanismus vzniku kolorektálního karcinomu

Výzkumný tým z britské University of Dundee zjistil, že takzvaná mitotická vřeténka, která od sebe oddělují genetický materiál během procesu buněčného dělení, jsou v kmenových buňkách seřazena klasickým způsobem, pokud se nachází v normální tkáni, avšak v prekancerózní tkáni je tento způsob odlišný.

Pomocí trojrozměrného zobrazení těchto mikroskopických struktur bylo odhaleno, že ve tkáni s chybným APC genem (který je spojován s rakovinou tlustého střeva) se mitotická vřeténka chovají abnormálně.

Při dělení kmenové buňky vznikají dvě dceřiné buňky: jedna z nich je rovněž kmenovou buňkou, zatímco druhá dceřiná buňka je více specializovaná. Během procesu buněčného dělení dochází k duplikaci DNA a její jednotlivé kopie se rozdělují mezi dceřiné buňky.

Za normálních okolností získá specializovaná dceřiná buňka okopírovanou DNA, zatímco kmenová dceřiná buňka si uchová původní verzi, u které nehrozí příliš velká pravděpodobnost, že obsahuje chyby vedoucí ke vzniku rakoviny. K tomuto asymetrickému dělení dochází díky mitotickým vřeténkům, která během buněčného dělení seřadí specifickým způsobem (tzn. zaujmou charakteristickou pozici, která je nezbytná pro úspěšné dokončení celého procesu).

V prekancerózních tkáních se však vřeténka seřadí náhodným způsobem. Kmenové buňky proto tu a tam získají okopírovanou DNA, která může obsahovat chyby – a každá chyba je krůčkem ke zvrhnutí této buňky v buňku rakovinnou.

Hlavním autorem této studie je profesor Inke Näthke z Dundee Cancer Centre, který vysvětlil: „Pomocí této metody jsme zjistili, že v prekancerózních tkáních ve střevě se mitotická vřeténka chovají odlišně než v normálních tkáních: v těch prekancerózních se při dělení kmenových buněk ztrácí charakteristický způsob asymetrického dělení.“

„To je důležitý poznatek, který by se dal využít při vývoji metod identifikace prekancerózních tkání v raném stadiu, kdy se všechno zdá být v pořádku. Lékaři by tak získali možnost zachytit toto onemocnění již v raném stadiu vývoje. Výsledky naší studie by mohly mít dopad i na volbu léčby, která by připadala v úvahu,“ dodal prof. Näthke.

Výsledky výzkumu byl publikovány v odborném časopise Cell Stem Cell a kromě vědců z Dundee Cancer Centre (Skotsko) se na nich podíleli i odborníci z Beatson Institute for Cancer Research ve skotském Glasgow a z Nizozemska.

Prof. Näthke ještě poznamenal: „Naše studie je dokonalou ukázkou spolupráce napříč vědeckými disciplínami. K těmto závěrům jsme došli kombinací moderních zobrazovacích metody s odbornými poznatky z patologie, chirurgie a buněčné biologie.“

Reference

1. Quyn,A, Appleton, P, et al. Spindle orientation bias in gut epithelial stem cell compartments is lost in precancerous tissue. Cell Stem Cell 2010. doi: 10.1016/j.stem.2009.12.007

Klíčová slova: kmenové buňky, mitóza, rakovina tlustého střeva a konečníku

18. 2. 2010 Cancer Research UK

Zpět