Nova nada u borbi protiv raka: Nanotelima naučnici razaraju unutrašnju strukturu karcinoma

Istraživači sa Teksaškog univerziteta A&M objavili su rezultate rada koji otvaraju potpuno novi način razmišljanja o tome kako se rak organizuje i održava u ćeliji. Umesto da se fokusiraju isključivo na mutacije gena ili pojedinačne proteine, oni su pokazali da određeni tumori zavise od specifičnih unutrašnjih struktura u ćelijskom jedru, koje funkcionišu kao organizaciona i energetska čvorišta rasta. Kada su ta čvorišta ciljano razgrađena, rast tumora je praktično zaustavljen, prenosi SciTechDaily.

U centru ovog otkrića nalazi se retka, ali agresivna vrsta raka bubrega poznata kao translokacioni renalni karcinom, koji se najčešće javlja kod dece i mladih odraslih osoba. Ova bolest nastaje kada se delovi različitih hromozoma pogrešno spoje, stvarajući tzv. fuzione gene. Takvi geni proizvode nenormalne proteine koji se ne ponašaju kao u zdravim ćelijama, već preuzimaju kontrolu nad ključnim procesima unutar jedra.

Preporučujemo

Ono što je istraživački tim posebno zanimalo jeste činjenica da se ovi fuzioni proteini ne raspoređuju nasumično u jedru ćelije. Naprotiv, oni se okupljaju zajedno sa molekulima RNK i formiraju tečne, kapljičaste strukture, nalik mikroskopskim kondenzatima. Te strukture nisu opasne same po sebi — slični procesi postoje i u zdravim ćelijama — ali u ovom slučaju one bivaju „otete“ od strane raka i pretvorene u pogonske centre tumorskog rasta.

Da bi se ovo razumelo, važno je znati da ćelijsko jedro nije statična, čvrsta struktura, već izuzetno dinamično okruženje. Mnogi procesi u jedru odvijaju se kroz privremena okupljanja molekula, koja se formiraju i razgrađuju po potrebi. U raku, međutim, ovi skupovi postaju previše stabilni i previše aktivni, neprestano podstičući gene koji guraju ćeliju ka nekontrolisanom razmnožavanju.

Istraživači su otkrili da u translokacionom renalnom karcinomu ova kapljasta čvorišta deluju kao centralna mesta gde se pojačava aktivnost gena odgovornih za rast tumora, preživljavanje ćelija i otpornost na stres. Drugim rečima, tumor ne zavisi samo od mutiranog gena, već od prostorne organizacije molekula u jedru, koja mu omogućava da funkcioniše efikasnije i agresivnije.

Ključno pitanje koje su naučnici postavili glasilo je: ako je ova struktura toliko važna, da li se ona može ciljati direktno? Umesto da pokušaju da blokiraju pojedinačne proteine, oni su razvili strategiju koja razgrađuje samu strukturu ovih čvorišta. U eksperimentima su koristili specijalno dizajnirane molekule, tzv. nanotelа, koji se vezuju za fuzione proteine i destabilizuju njihove međusobne veze.

Kada su ove molekule aktivirane, kapljaste strukture u jedru su bukvalno izgubile svoj oblik i „rastopile se“. Bez njih, ćelije raka više nisu mogle da održavaju pojačanu aktivnost ključnih gena, što je dovelo do usporavanja, a zatim i potpunog zaustavljanja rasta tumora. Ovaj efekat potvrđen je i u laboratorijskim ćelijama i u životinjskim modelima.

Posebno je značajno to što ovakav pristup ne napada ćeliju „silom“, kao što to čine klasične hemoterapije, već cilja organizaciju bolesti na molekularnom nivou. Umesto da se ubija sve što se brzo deli, razgrađuje se infrastruktura koja raku omogućava da funkcioniše kao koordinisan sistem. To otvara mogućnost da buduće terapije budu preciznije i potencijalno manje toksične za zdrava tkiva.

Autori studije naglašavaju da se ovde ne radi o gotovom leku, već o dokazu koncepta. Ipak, implikacije su dalekosežne. Ako i drugi tumori koriste slične unutrašnje strukture za održavanje svoje agresivnosti, onda bi razgradnja tih struktura mogla postati potpuno nova klasa terapijskog pristupa u onkologiji. Umesto borbe protiv pojedinačnih mutacija, terapija bi bila usmerena na arhitekturu bolesti unutar ćelije.

U širem smislu, ovo istraživanje pokazuje koliko je savremena biologija raka odmakla od jednostavne ideje „jedan gen – jedna bolest“. Rak se sve više posmatra kao poremećaj organizacije, dinamike i prostornog rasporeda molekula u ćeliji. Razumevanje tih procesa ne samo da produbljuje naše znanje o prirodi tumora, već otvara vrata terapijama koje deluju tamo gde je bolest najranjivija — u samom načinu na koji je izgrađena.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)