Mezinárodní vědecký tým přeprogramoval buňky nádoru v buňky imunitního systému, které mají za úkol aktivovat bílé krvinky k tomu, aby ničily zhoubné nádorové buňky melanomu. Úspěch zaznamenali vědci u myší, ale věří, že v nepříliš vzdálené budoucnosti to bude možné i u lidí..

Na to, že lze buňky vrátit v čase do stavu, v jakém se nacházely v embryu, tedy přeměnit je zpět v indukované pluripotentní kmenové buňky, přišel japonský biolog Šinja Jamanaka. V roce 2012 za svůj objev získal Nobelovu cenu.

Zpočátku si myslel, že, aby k tomu došlo, bude nutné probudit k práci desítky genů, nakonec ale zjistil, že k této změně je potřeba nastartovat jen čtyři geny kódující transkripční faktory.

Indukované pluripotentní kmenové buňky

Tento postup je nyní využíván v léčbě, kdy lékaři z buněk pacienta vypěstují pluripotentní kmenové buňky a z nich pak specializované buňky potřebné k léčbě, například nové buňky produkující inzulin a podobně.

Problémem tohoto léčebného postupu je jeho náročnost, zdlouhavost a hlavně vysoké finanční náklady, protože se každému pacientovi zpočátku musely léčebné buňky vyrábět na míru. Nakonec se odborníkům podařilo vypěstovat univerzální léčebné buňky, které je schopen akceptovat imunitní systém každého člověka.

Odborníci na genetiku však šli ve svých bádáních ještě dále. Řekli si, že je zbytečné, aby buňka musela absolvovat celou cestu zpět do svého zárodečného stavu, aby byla poté opět proměněna ve specializovanou buňku kůže, sítnice či jinou.

Hledali proto cestu, jak buňku tak zvaně přeškolit, aby se rovnou změnila v buňku jiné „profese“, což se jim nakonec podařilo. Stačilo k tomu probudit v její dědičné informaci tři geny pro transkripční faktory.

Znovu nastartovat imunitu

Mezinárodnímu týmu, vedenému Carlosem-Filipem Pereirou z univerzity ve švédském Lundu, se nyní podařilo proměnit buňky nádoru v buňky imunitního systému. Vznik rakovinného bujení znamená selhání obranných mechanismů imunitního systému pacienta, jehož úkolem je zlikvidovat nádor v samém počátku.

Důležitou roli v tom sehrávají tak zvané dendrické buňky, které zachytávají bílkoviny, produkované rakovinnými buňkami, a ty předkládají buňkám imunitního systému, známým jako lymfocyty. Tyto bílkoviny uvádí imunitní systém člověka do stavu bojové pohotovosti.

Paradoxem je, že se ve zhoubných nádorech nachází jen malé množství dendrických buněk. A právě to se rozhodl změnit tým Carlose Pereiry. Využil k tomu proces rekvalifikace buněk, přičemž jako zdrojové si vybral ty buňky, kterých je v nádoru hodně, tedy rakovinné buňky.

Již dříve se vědcům podařilo vytvořit dendrické buňky, aktivací genu PU.1, IRF8 a BATF3 (neboli PIB), z buněk kůže, ale jejich využití při léčbě bylo komplikované, nedařilo se jich k nádoru dopravit dostatečné množství.

Přeměna rakovinných buněk v dendrické

Vědci z Pereirova týmu vstříkli laboratorním myším pod kůži nejprve buňky zhoubného melanomu a nechali je růst v nádor. Potom do něj vpíchli viry upravené metodami genového inženýrství tak, aby vnášely do buněk geny pro transkripční faktory PIB. Díky tomu došlo k přeměně rakovinných buněk v dendrické, které zachytávaly bílkoviny produkované rakovinnými buňkami a předkládaly je T lymfocytům.

Fascinující bylo, jak málo rakovinných buněk stačilo proměnit v dendrické, jen 0,06 %, aby se odstartoval masivní útok imunitního systému na nádor.

Dobrou zprávou bylo, že tento útok byl veden pouze proti rakovinným buňkám nádoru. Pokud by byl totiž veden i mimo nádor, mohl by v těle vyvolat vznik rozsáhlých zánětů, jež by mohly spustit tak zvanou cytokinovou bouři, která často vede k celkovému rozvratu organismu a ohrožuje pacienty na životě.

Pereirův tým provedl další test u myší s lidskými nádorovými buňkami, aby zjistil, zda tato léčba bude působit i na ně. Fungovalo to. Máme tak naději, že do budoucna by mohla vzniknout účinná léčba lidských nádorů s využitím metody přeprogramování buněk. Vědce ale ještě čeká dlouhá cesta.