Přenos mitochondrií mezi buňkami?

Ďábel medvědovitý (Sarcophilus harrisii), křeček zlatý (Mesocricetus auratus) a pes domácí (Canis lupus familiaris). Tyto tři zdánlivě nesouvisející druhy savců spojuje přítomnost neobvyklých nádorů šířících se kontaktem z jednoho jedince na druhého. Namísto vzniku mutací de novo či přenosu infekcí vznikají tyto nádory pravděpodobně přenosem celé tělu vlastní nádorové buňky. Asi nejznámější je jejich výskyt u ďábla, u kterého se nádorové buňky přenášejí při vzájemných soubojích. Protože nádor u ďábla postihuje obličejové partie, ovlivňuje jeho schopnost požírat potravu. Masivní rozšíření této nemoci od devadesátých let minulého století snížilo řádově početnost tohoto druhu. U křečků se přenosné nádory vyskytují ve formě retikulosarkomů, u psovitých šelem přenosné nádory postihují pohlavní orgány.

Skupině vědců z londýnské Imperial College pod vedením Austina Burta se podařilo při studiu této neobvyklé formy zhoubného bujení přijít na zásadní objev s potenciálem pro využití v lékařství. Sekvencovali mitochondriální genom psovitých šelem, přičemž použili vzorky z jejich přenosných nádorů a zároveň ze zdravé tkáně stejných jedinců. Zjistili, že v řadě případů se mitochondrie v nádoru podobají mitochondriím zdravé tkáně jiných jedinců více než zdravé tkáni jedince hostitelského. V případě běžných nepřenosných typů nádorů tomu tak samozřejmě není, nádor nese stejné mitochondrie jako zdravá tkáň, jen mohou být do jisté míry poškozené. Jednoduché a logické vysvětlení by bylo, že nádorová buňka si při přenosu na nového hostitele vzala s sebou i původní mitochondrie. Jenže z již dříve provedených analýz jaderné DNA bylo známo, že veškeré přenosné nádory u psovitých šelem sdílejí pravděpodobně společného předka; odhaduje se, že se objevily před přibližně deseti tisíci let. Jak tedy vysvětlit, že zatímco jaderná DNA je u všech analyzovaných nádorů víceméně podobná, mitochondriální DNA se liší? Čas od času musí docházet k přenosu této DNA ze zdravé tkáně hostitele do nádorové buňky.

Vysvětlení evoluční výhodnosti přenosu mitochondrií se pohybuje zatím pouze v rovině spekulací. Je pravděpodobné, že občasné získání nových mitochondrií může být pro stovky či tisíce let existující klon nádorové buňky výhodné kvůli postupné degradaci mitochodrií jí vlastních. Objasnění mechanismu, jakým k přenosu mitochondrií dochází, by bylo velmi dobře využitelné pro léčbu dědičných i získaných chorob podmíněných mutacemi mitochondriálního genomu. (Science 331, 303, 2011)