Nádory, které nereagují ani na omezení živin

Omezení potravy způsobuje u savců pokles produkce růstových faktorů, jež regulují důležitou vnitrobuněčnou signální dráhu, zahrnující fosfatidylinositol-3-kinázu (PI3K) a kinázu Akt. Prostřednictvím této dráhy je regulována fosforylace některých genů způsobujících programovanou buněčnou smrt (apoptózu) a omezujících růstovou i dělicí aktivitu buněk. Jde tedy o klíčovou dráhu, kterou musí rostoucí nádor ovládnout tak, aby potlačil přirozené regulační mechanismy zamezující dělení buněk. Některým nádorům se dělení daří, jiným to nejde – tělo si je drží v mezích. Téměř všichni lidé po padesátce mají malá nádorová ložiska v brzlíku, ale nevadí jim to, většinou se na to přijde jen v případě pitvy.¹⁾

Pro svůj výraznější růst potřebují nádory dostatečné množství živin. Vytvářejí se v nich nová cévní řečiště a zároveň se selektují buňky nesoucí mutace zmíněné vnitrobuněčné signální dráhy. Studie N. Y. Kalaany a D. M. Sabatiniho z americké Cambridge²⁾ přináší objev aktivačních mutací kinázy PI3K v lidských nádorových buněčných liniích odolných vůči omezení přísunu živin. Zjistili, že tyto mutace znemožňují zahájit apoptózu, a tím buňkám umožňují přežít nepříznivá období.

Lze vnitrobuněčnou signální dráhu ovlivnit i jinak? Zmíněná dráha bývá negativně regulována fosfatázou PTEN. Studie z Cambridge dokládá, že buňky odolávají omezení přísunu živin, pokud postrádají funkční verzi této fosfatázy. Její nefunkčnost totiž rovněž znesnadňuje nástup apoptózy. V nepřítomnosti této fosfatázy tedy dochází k nadměrné aktivaci stejné dráhy jako v přítomnosti aktivační mutace kinázy PI3K.

Co se stane, když zaměníme aktivační mutant kinázy PI3K zpět za normální verzi, anebo když obnovíme expresi fosfatázy PTEN v nádorové buněčné linii, která tuto fosfatázu postrádá? V obou případech úplně změníme vlastnosti dané nádorové linie – přestane být lhostejná k omezení živin, zase jí hladovění začne „vadit“.

Mutace kinázy PI3K a fosfatázy PTEN patří k nejčastějším genetickým změnám v průběhu nádorového bujení. Zároveň je o těchto dvou molekulách známo, že jsou regulovány růstovými faktory. Všechny ukazatele tedy směřují k závěru, že změny v expresi či aktivitě proteinů PI3K a PTEN potlačují schopnost nádorových buněk reagovat na omezení přísunu živin. Je pravděpodobné, že svou roli hrají i ostatní molekuly účastnící se zmíněné vnitrobuněčné signální dráhy – v klasických signálních drahách stačí narušit kterýkoliv z článků, a celá dráha přestane správně fungovat.