Pumpička na kolo jako inspirace pro možnou léčbu nádorových onemocnění

Buněčné dělení je jeden ze základních mechanismů, které neustále probíhají ve všech živých organismech. Jeho poruchy mají za následek vážná onemocnění jako dědičné nebo nádorové choroby. Mezinárodnímu týmu vědců z České republiky, Německa a Nizozemska se nyní podařilo doplnit další dílek do skládačky molekulárních mechanismů, nezbytných k pochopení, jak buněčné dělení funguje. O tomto výzkumu nedávno informovali v prestižním vědeckém časopisu Cell. 

Vědci ukázali, jak buňky využívají neuspořádaný pohyb proteinových molekul ve svém nitru k tomu, aby vyvinuly mechanickou sílu nezbytnou ke správnému průběhu rozdělení buňky. Důležitou úlohu přitom hrají vláknité proteinové struktury nazývané mikrotubuly, jež slouží jako kostra celého dělicího aparátu. Proteiny, jež se slabě vážou do prostoru mezi tato vlákna, fungují jako částice plynu uzavřené ve válci s pístem. Tyto proteiny, stejně jako takto uzavřené částice plynu, reagují na jakékoliv zmenšení objemu zvýšením tlaku. Podle tohoto jednoduchého principu, který velmi dobře známe z běžných domácích pumpiček na kolo, produkují tyto proteiny mezi překrývajícími se mikrotubuly tlak, podobně, jako kdyby mezi každými dvěma mikrotubuly byl miniaturní píst nebo pružina. Tento systém dohromady vytváří jednu z mechanických sil nezbytných k správnému rozdělení buňky.

„Našemu týmu se podařilo přímo změřit tyto miniaturní síly pomocí optické pinzety – aparátu, kterým je možné pomocí světelného paprsku pohybovat miniaturními objekty, jako jsou jednotlivé molekuly. Pomocí této metody jsme byli schopni prokázat tento mechanismus experimentálně i teoreticky,“ říká RNDr. Zdeněk Lánský, PhD., český zástupce v mezinárodním vědeckém týmu. „Objasnění tohoto mechanismu je jeden z kroků nezbytných k pochopení celého složitého soukolí, jež tvoří základ buněčného dělení a může být v budoucnu využito k vývoji lépe cílených terapií,“ dodává.

Dr. Zdeněk Lánský v současné době zakládá laboratoř v centru BIOCEV, společném projektu Akademie věd a Univerzity Karlovy, jehož hlavní náplní je výzkum a vývoj v oblasti biotechnologií a biomedicíny. Dr. Lánský zde hodlá budovat na svých zkušenostech s výzkumem biologických systémů na úrovni jednotlivých molekul, které využije k dalšímu výzkumu role mechanických sil v základních buněčných procesech a k vytváření umělých programovatelných biomolekulárních struktur.

Původní publikace:
Zdenek Lansky, Marcus Braun, Annemarie Lüdecke, Michael Schlierf, Pieter Rein ten Wolde, Marcel E Janson, Stefan Diez, Diffusible crosslinkers generate directed forces in microtubule networks, DOI:10.1016/j.cell.2015.01.051

Připravil: Mgr. Petr Solil, DiS., Marketing a PR manažer, BIOCEV, petr.solil@biocev.eu

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.