Sebevražedné geny – existují alternativy v přepisu genů?

V lidském těle každým dnem „páchá sebevraždu“ mnoho buněk. Organismus se tak zbavuje buněk starých nebo buněk s poškozenou DNA, čímž se chrání před nebezpečím vzniku nádorového bujení. Všechny buňky proto obsahují geny potřebné k uskutečnění programu, jehož výsledkem je kontrolovaný zánik buňky zakončený řádným úklidem.

Přesto nádory vznikají. Jejich léčba je většinou velmi nepříjemná, neboť cytostatika i jiné léčebné prostředky nepůsobí jen na buňky nádorové, ale na všechny, k nimž mají přístup. Cytostatika obecně zasahují do buněčného metabolismu, a tím brání buňce přepisovat nebo překládat své geny, růst, množit se.

Lze předpokládat, že taková buňka přestane prospívat, brzy vyčerpá své rezervy, uhyne a už nemá sílu, aby po sobě uklidila. Pravda je to ale jen částečně. V buňce se opravdu povšechně zastaví přepis nebo překlad genů, avšak produkty některých genů se v ní začnou hromadit. Klíčovou roli při tom hraje faktor p53 a jeho cílové geny, jejichž přepis je tímto faktorem do jisté míry řízen. Prostřednictvím produktů těchto genů může být zastaven buněčný cyklus, čímž buňka získá čas, aby mohla opravit poškozenou DNA dříve, než se začne dělit. Dále se aktivují přímo mechanismy opravy DNA a apoptóza, náročný proces, který vede k sebevraždě buňky. Spotřebovává se při něm velké množství energie na udržení iontového složení vnitřních prostředí buňky a na expresi apoptotických genů.

Jakou roli hraje apoptóza v protinádorové léčbě? Je to řízená smrt buňky, díky níž nádor zaniká. Schopnost apoptózy buněk zasažených cytostatiky je ale také obranou organismu před jiným typem buněčné smrti, nekrózou. Nekróza je naproti tomu nekontrolovaný děj, který bývá doprovázen zánětlivou odpovědí. Ta je sice v určité míře v rámci protinádorové léčby žádoucí, protože může vyvolat imunitní reakci organismu namířenou proti nádorovým buňkám, ale na druhé straně může být příčinou závažných komplikací spojených s poškozením okolí nekrotické tkáně, se šířením zánětu a se systémovou zánětlivou odpovědí.

Jak je možné, že buňka vystavená látce, která jinak přepis genů zastavuje, přepisuje apoptotické geny? Nejspíš existují i jiné mechanismy genové exprese než ty, které jsou obecně přijímány. Zjevně se uplatňují právě tehdy, když je konvenčně klasická cesta zablokována, například při léčbě nádoru některými cytostatiky nebo při experimentálním studiu buněk vystavených některým genotoxickým látkám. Studium apoptózy je nevyčerpanou studnicí poznatků a je aktuální se jím zabývat. (Genes and Dev. 20, 601–612, 2006/5)