Rozhraní mezi normální a nádorovou buňkou

Obecný mechanismus přeměny buněk našeho těla v buňky nádorové je znám již dlouho. Poznají ale okolní buňky, že se s jejich sousedkou stalo něco nenormálního? Že změnila své vlastnosti? A že začala abnormálně růst a rychle se dělit?

Znalosti této problematiky zůstávaly překvapivě nejasné a kusé. Nedávno ale poskytli odpověď Yasuyuki Fujita a jeho spolupracovníci.¹⁾ Vzali si klasické epitelové buňky,²⁾vnesli do nich onkogen³⁾ a smíchali je s nemodifikovanými buňkami v poměru 1 : 100. Vnesený DNA konstrukt kódující onkogen měl navíc tu zvláštnost, že bylo možné jeho expresi libovolně zapínat a vypínat přidáním či odebráním spouštěče. Směs buněk nechali narůst na Petriho misce do jednolité vrstvy o síle jedné buňky, která je pro epitely typická. Poté spustili expresi onkogenu a čekali, co se bude dít.

Nádorově transformované buňky byly v naprosté většině identifikovatelné již pouhým pohledem – po zahájení exprese onkogenu se zvětšily. Lépe řečeno zachovaly si svou šířku (neměly se kam rozšiřovat, protože rostly jedna vedle druhé), ale výrazně poporostly do výšky. Většina z nich po čase navíc úplně vystoupila nad jednolitou vrstvu netransformovaných epitelových buněk. Nádorově transformované buňky se rychle dělily a jejich shluky se dokonce pohybovaly různými směry po vrstvě buněk netransformovaných.

Shluky transformovaných buněk byly navíc schopny rozpoznat, kde jejich shluk končí a kde je hranice, za kterou se nacházejí již jen normální epitelové buňky. Vyplývá to ze skutečnosti, že se v místech kontaktu s normálními buňkami nahromadilo velké množství aktinu, zatímco v rámci shluku ani v rámci netransformovaných buněk nebyly podobné aktinové struktury pozorovány. Zajímavé bylo, že na rozhraní transformovaných a normálních buněk zároveň přestaly existovat všechny spoje⁴⁾ mezi cytoskeletem (resp. aktinovými filamenty) dvou sousedních buněk. Mezi samotnými transformovanými buňkami i mezi buňkami netransformovanými byly přitom tyto spoje běžně pozorovatelné.

I když se většina buněk s vneseným onkogenem zvětšovala a vydělovala z vrstvy buněk normálních, zůstávalo ještě několik procent buněk, které si zachovávaly původní výšku. Nicméně ani ty se nechovaly jako spořádaný epitel, pod vrstvou okolních netransformovaných buněk vytvářely různé výběžky, dosahující až násobků průměru běžných buněk. Jednotlivé výběžky se navíc měnily v prostoru i čase. Opět záleželo na tom, zda transformovaná buňka sousedila s buňkou normální – pokud byla obklopena buňkami normálního epitelu, tvořila výběžky větší, často i přes 10 μm.

Ukázalo se, že tvorba výběžků a vydělování buněk jsou řízeny odlišnými drahami. Jako přepínač mezi tvorbou výběžků a vydělováním buněk slouží přítomnost molekuly E-cadherinu na sousedních buňkách. Tento protein se účastní tvorby mezibuněčných kontaktů a ne nadarmo je o něm již řadu let známo, že jeho nepřítomnost vede k přeměně benigních nádorů v maligní a k zvýšené tvorbě metastáz.⁵⁾ Yasuyuki Fujita bohužel neukázal, zda uvedené poznatky fungují i mimo buněčné kultury, tedy v lidském těle. Lze ale předpokládat, že hozenou rukavici brzy někdo zvedne.