Kako kontrolirati pogreške u stanicama raka
27.11.2024.
Tim znanstvenika predvođen prof. dr. sc. Ivom Tolić, voditeljicom Laboratorija za biofiziku stanice na Institutu Ruđer Bošković (IRB), otkrio je mehanizam kako kontrolirati pogreške u stanicama raka. Rezultati ovog istraživanja su objavljeni u časopisu američke Nacionalne akademije znanosti – PNAS USA, jednom od vodećih časopisa u području multidisciplinarnih znanosti u svijetu.
U središtu ovog istraživanja nalaze se mikrotubuli, sitne strukture koje u stanicama djeluju kao vodiči. Poput pažljivog dirigenta, oni pomažu kromosomima da se pravilno poslože prije nego što se stanica podijeli. No, u stanicama raka ovi "vodiči" često se kreću prebrzo, što dovodi do pogrešaka u raspodjeli kromosoma i omogućuje širenje bolesti.
Znanstvenici sa IRB-a su otkrili ključnu ulogu kretanja mikrotubula u pravilnom poravnanju i podjeli kromosoma tijekom diobe stanica. Preciznim prilagođavanjem brzine njihovog kretanja, uspjeli su ispraviti pogreške kako u zdravim tako i u stanicama raka, pružajući uvid u mehanizam koji bi mogao pomoći u eliminaciji stanica koje pokazuju nestabilnost kromosoma, jednog od glavnih pokretača raka.
Stanice raka često griješe dok se dijele, a te pogreške nazivamo kromosomskom nestabilnošću. To znači da nove stanice, koje nastaju dijeljenjem, mogu imati previše ili premalo kromosoma. Takva neravnoteža utječe na njihov rast i ponašanje, a može čak pomoći stanicama raka da se brže razvijaju i prilagođavaju, što ih čini otpornijima na terapije. No, upravo to "kaotično" ponašanje kromosoma može biti i slaba točka stanica raka. Zbog toga se danas razvijaju terapije koje ciljaju stanice s kromosomskom nestabilnošću kako bi ih uništile. Prva takva terapija trenutno se testira na ljudima.
Zašto dolazi do tih pogrešaka? Jedan od razloga je nepravilno poravnanje kromosoma tijekom diobe stanice. Kromosomi bi se trebali uredno posložiti u središtu stanice prije nego što se ona podijeli, a da bi se to dogodilo, moraju se "uhvatiti" za mikrotubule - male proteinske strukture koje u stanici djeluju poput pokretnih traka. Te "trake" kreću se prema polovima stanice, a njihovo pravilno kretanje pomaže da se kromosomi poravnaju.
Znanstvenici su istražili mogu li usporavanjem mikrotubula ispraviti ove pogreške. Otkrili su da preciznim podešavanjem njihove brzine mogu osigurati pravilno poravnanje kromosoma i spriječiti pogreške tijekom diobe stanica.
Umjesto da utječu na cijeli sustav mikrotubula, fokusirali su se na specifična preklapajuća područja gdje motorni proteini pokreću mikrotubule. Smanjenjem tih preklapanja uspjeli su usporiti prebrzo kretanje i vratiti ravnotežu u sustav.
Ovaj rad ističe potencijal tog procesa u razvoju budućih terapija usmjerenih na stanice raka s određenim obilježjima, poput loše poravnatih kromosoma. Znanstvenici pretpostavljaju da bi terapije usmjerene na ubrzanje toka mikrotubula mogle dodatno poremetiti poravnanje kromosoma i povećavajući stopu pogrešne segregacije kromosoma iznad podnošljivog praga, što bi moglo potaknuti smrt stanica raka.