Rakovina je pro běžného člověka strašákem, pro vědce záhadou a mimořádnou výzvou, o které doufají, že ji rozlousknou a obavy jednou provždy lidem odstraní z cesty. V této bitvě na život a na smrt hrají roli i zdánlivě nesouvisející výzkumy, které však mohou vědce přiblížit ke šťastnému konci.
Jeden takový objev učinil před pár lety tým profesorky Zdeny Palkové z Přírodovědecké fakulty UK, který ve spolupráci se skupinou okolo RNDr. Libuše Váchové, CSc., z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR, odhalil, že se kvasinky v mnoha ohledech chovají podobně jako nádorové buňky. V pokračujících studiích se oba týmy nyní snaží přijít na to, jaké mechanismy řídí chování těchto kvasinek. Práci vědců může nyní dovést k dalšímu úspěchu i to, že se jim podařilo navázat v rámci Norských fondů spolupráci s kolegy z Osla (Oslo University Hospital), kteří mají k dispozici technologicky velmi dobře vybavené pracoviště pro tzv. sekvenace nové generace.
Na běžném modelovém organismu, jednobuněčných kvasinkách Saccharomyces cerevisiae, které se používají třeba i při vaření piva, se týmu profesorky Palkové podařilo zjistit, že kolonie kvasinek se chovají jako primitivní mnohobuněčné organismy a že v rámci těchto kolonií mají jednotlivé kvasinkové buňky různé úkoly. Jejich plnění jiným buňkám prospívá, popřípadě je naopak ovlivní negativně.
Studium kolonií laboratorních kmenů kvasinek ukázalo, že buňky ve spodních vrstvách kolonie vyživují buňky ve vrstvách horních. Nad mechanismy, kterými procesy se to děje a jak jsou regulovány, si nyní vědci lámou hlavu. A to hlavně proto, že právě ty kvasinkové buňky, které se nechají vyživovat druhými, jsou metabolicky velmi podobné nádorovým buňkám. „Otázka regulačních mechanismů, které by se v těchto kvasinkových buňkách, podobných buňkám nádorů, mohly uplatňovat, se tak stala velmi atraktivním tématem pro studium,“ podotkla profesorka Palková.
Kromě tohoto otazníku se vědci snaží vyřešit i otázku, jakým způsobem jsou v koloniích rozdělovány úkoly mezi jednotlivé kvasinkové buňky a jaký to má vliv na dlouhodobý vývoj a přežívání celé populace.
Vědci studují kolonie tvořené nejen laboratorními kmeny kvasinek, ale i kmeny přírodními, které mají odlišné vlastnosti. Aby biologové rozlouskli různé záhady chování kvasinkových kolonií, vyvíjejí a zavádějí průběžně nové techniky. Spolupráce s kolegy z Osla a získání společného grantu Norských fondů je krok, který pomůže rozšířit metodické zázemí projektu a posunout poznání kvasinkových kolonií kupředu.
„V Oslu mají velmi dobré vybavení pro techniky sekvenace nové generace, umožňující sekvenace RNA a DNA, a navíc i znalost techniky tzv. imunoprecipitace chromatinu. Díky tomu jsme nyní naplánovali další analýzy jednotlivých kvasinkových subpopulací vznikajících v koloniích, včetně buněk podobných buňkám nádorů. Některé mechanismy, které regulují vývoj jednotlivých subpopulací, by mohly být spojeny s epigenetickými změnami, tedy se změnami chromatinu, jež mohou ovlivnit expresi specifických genů v určitých částech genomu,“ vysvětlila profesorka Palková.
Její výzkumná skupina spolu s týmem doktorky Váchové už také s očekáváním vyhlíží dokončení Biotechnologického a biomedicínského centra AV ČR a UK (BIOCEV), které se buduje ve Vestci u Prahy. „Pevně věříme, že v prostorách BIOCEV bude velmi dobré přístrojové zázemí, především v centrálních servisních laboratořích. V tuto chvíli jsou už zakoupeny některé přístroje jako např. hmotnostní spektrometr. Další – pro náš projekt naprosto zásadní – je mikroskopické vybavení. V BIOCEV by měl být nový dvoufotonový konfokální mikroskop, což je klíčový přístroj pro naše analýzy kolonií. V současné době využíváme mikroskop Fyziologického ústavu AV ČR, který je ale už hodně starý a někdy je docela obtížné ho přesvědčit, aby ještě fungoval. Ve Vestci by navíc měl být také některý z přístrojů, se kterým se naučí pracovat moji studenti při pobytu na pracovišti v Oslu, což je výborné, protože co se teď naučí, budou moci v BIOCEV pro náš výzkum ihned využít,“ upozornila profesorka Palková a zdůraznila, že efektivitu práce zvýší i propojení laboratoří Přírodovědecké fakulty UK a Mikrobiologického ústavu AV ČR v rámci stejné budovy a také další diskuze s kolegy z příbuzných oborů, kteří se do BIOCEV přestěhují. „Inspirace z ostatních směrů je k nezaplacení,“ řekla s úsměvem.
Tuzemští i zahraniční vědci, kteří se věnují nádorové biologii, práci týmů profesorky Palkové a dr. Váchové se zájmem sledují. Jejich objevy by totiž mohly v budoucnu přispět k průlomu v boji s rakovinou.
