
Vědci poprvé ukázali, jak buněčné „nosiče" spouštějí invazi nádorových buněk
28. 07. 2025
Čeští vědci z Ústavu molekulární genetiky AV ČR použili unikátní metodu, která využívá magnety k manipulaci vnitrobuněčných struktur. Díky této inovaci poprvé přímo ovlivnili dění uvnitř buněk a zjistili, že pro-rakovinné váčky s proteinem Rab25 hrají klíčovou roli při tvorbě výběžků, jež umožňují nádorovým buňkám pronikat do okolní tkáně. Tento objev, publikovaný v prestižním časopise Science Advances, otevírá nové možnosti pro pochopení a potenciální ovlivnění šíření rakoviny v těle.
Až dosud vědci tušili, že recyklační váčky neboli endozomy hrají důležitou roli v pohybu a chování buněk, ale nedokázali přímo zjistit, jak ovlivňují tvorbu invazivních výběžků rakovinných buněk. Týmu Jakuba Gemperleho z Ústavu molekulární genetiky AV ČR (ÚMG AV ČR) se to nyní podařilo ve spolupráci s britskými, německými a francouzskými kolegy. Použili inovativní metodu, která kombinuje molekulární biologii s magnetickou manipulací – jmenuje se magnetogenetika.
Pomocí magnetických nanočástic a přesně zacíleného magnetického pole doslova „přitáhli“ endozomy s proteinem Rab25 blíže k okraji živých rakovinných buněk. Buňky okamžitě začaly tvořit mikroskopické výběžky, které jim pomáhají pronikat do okolní tkáně. Jde o jasný důkaz, že pouhá přítomnost těchto endozomů na okraji buněk spouští agresivní chování rakoviny.
Rab25 jako dirigent buněčné invaze
Protein Rab25, o němž je známo, že souvisí s agresivními typy rakoviny prsu a vaječníků, se v tomto výzkumu prokázal jako hlavní dirigent celého procesu. Nejenže přenáší důležité molekuly (jako je například vazebný receptor integrin β1 nebo regulátor buněčné kostry FMNL1), ale také propojuje jejich doručení s aktivací signálů přímo na buněčné membráně. Výsledkem je vznik speciálních výběžků, kterými rakovinné buňky „osahávají“ své okolí a pak se do něj začnou aktivně zaplétat a pronikat. Tak si rakovina razí cestu dál tělem.
„Naším cílem bylo pomocí magnetů přesně zacílit a ovládat pohyb drobných ‚recyklačních váčků‘ uvnitř rakovinných buněk. Díky tomu jsme chtěli lépe pochopit, jak se rakovina šíří, a najít nové způsoby, jak její invazi zastavit,“ říká Jakub Gemperle, vedoucí výzkumu a vědecký pracovník v Laboratoři integrativní biologie ÚMG AV ČR.
Zásadním přínosem studie je skutečnost, že vědci byli schopni tyto zhoubné mechanismy nejen pozorovat, ale i uměle spouštět. Významně tak posílili hypotézu, že Rab25 není pouze pasivním účastníkem, ale aktivním iniciátorem invazivní migrace.
Naděje pro cílenou terapii a lepší pochopení nejen rakovinotvorných procesů
Výsledky výzkumu poskytují nový úhel pohledu na proces metastazování a jeho možné narušení. Pokud totiž protein Rab25 hraje tak přímou roli ve spouštění invaze, jeho cílené ovlivnění – například pomocí specifických inhibitorů (látek, které zpomalují nebo zcela zastavují určitou chemickou reakci či proces) nebo narušením jeho lokalizace – by mohlo významně zpomalit nebo zastavit šíření rakoviny v těle.
Experimenty byly provedeny nejen v klasických buněčných kulturách, ale i v trojrozměrném prostředí simulujícím přirozené podmínky v těle. Právě v těchto složitějších podmínkách se ukázalo, že manipulace s Rab25 vezikuly, tj. malými, membránou obalenými váčky v buňkách, které slouží k transportu a skladování látek, zásadně ovlivňuje schopnost rakovinných buněk migrovat a kolonizovat nové oblasti.
„Tento objev mění pohled na to, jak to v buňkách funguje. Dříve se myslelo, že endozomy pouze usnadňují umístění nákladu pro vytváření výběžků při pohybu buněk. My jsme ale ukázali, že mají přímou a zásadní roli – jsou lokálním spouštěčem. Náš unikátní přístup teď otevírá dveře k dalšímu výzkumu, který nám umožní zkoumat příčinné souvislosti, jež nám dosud unikaly,“ doplňuje Jakub Gemperle z Ústavu molekulární genetiky AV ČR.
Více informací:
Mgr. Jakub Gemperle, Ph.D.
jakub.gemperle@img.cas.cz
Kontakt pro média:
Dr. Eliška Koňaříková
eliska.konarikova@img.cas.cz
+420 774 798 184
Publikace:
Live-cell magnetic manipulation of recycling endosomes reveals their direct effect on actin protrusions to promote invasive migration
Publikováno v Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.adu6361
Přečtěte si také
- Na Chebsku začíná rozsáhlý seismický experiment s názvem ELISE
- Ve vakuu voda při nízké teplotě vře i mrzne zároveň
- Skrytá hrozba: parazité mohou ohrozit zdraví horských goril
- Letošní Biosmršť přinesla rekordní počet zaznamenaných druhů i unikátní nálezy
- Vědci zmapovali, kde je nejvíce houbových partnerů pro rostliny
- Jak překonat rezistenci nádorových buněk na terapii: vědci testovali nový systém
- Hodiny v mozku slouží jako senzor denního režimu
- Studie odhaluje citlivost starověkého germánského hospodářství na výkyvy klimatu
- Jak evropská jezera čelí klimatické změně?
- Zaměstnanci státu a státní úředníci: kde pracují a za kolik?
Humanitní a filologické vědy
Vědecká pracoviště
- Etnologický ústav AV ČR
Filosofický ústav AV ČR
Orientální ústav AV ČR
Slovanský ústav AV ČR
Ústav pro českou literaturu AV ČR
Ústav pro jazyk český AV ČR
Výzkumné projekty ústavů této sekce mají rovněž význam pro celonárodní kulturu a vzdělanost. V literární vědě je třeba nově zpracovat poválečné období české literatury, včetně literatury nezávislé. Naproti tomu klasická studia se soustřeďují na latinské písemnictví v našich zemích a na soupis našich literárních památek do r. 1800. Jazykověda se orientuje na výzkum národního jazyka a jeho historického vývoje v jeho spisovné i nespisovné podobě. Pozornost filozofie je upřena ke studiu filozofických směrů 20. století - k fenomenologii, filozofii existence, ale i k analytické filozofii a teorii vědy - stejně jako k odkazu myslitelů jako J. A. Komenský či J. Patočka. Literatura a jazyky slovanských zemí jsou předmětem naší slavistiky. Orientalistika, která má u nás dlouhou tradici, se věnuje studiu orientálních jazyků, dějinám a kultuře Předního východu, Indie, Číny a arabského světa. Etnografie a folkloristika se vedle tradičních témat hmotné a duchovní lidové kultury zabývá i aktuálními problémy etnických studií emigrace a reemigrace i adaptací jiných etnik v českém prostředí. Rovněž výzkum české hudební kultury je příspěvkem této sekce k poznání a ochraně našeho kulturního dědictví. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 360 zaměstnanci, z nichž je asi 250 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.