Vědci našli bod zlomu v buňce. Právě takto může začít rakovina

Buňky v lidském těle neustále vyhodnocují signály ze svého okolí a podle nich se rozhodují, zda se začnou dělit, růst nebo naopak zůstanou v klidu. Jedním z klíčových systémů, který tuto komunikaci řídí, je tzv. Wnt signalizační dráha. Pokud se tento mechanismus rozladí, buňky se mohou vymknout kontrole, což následně vede k jejich nekontrolovanému růstu a vzniku nádorů. Vědci z CEITEC a Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity nyní popsali klíčový moment této komunikace, která rozhoduje o dalším směru vývoje v buňce. Jejich zjištění může do budoucna přispět k hledání způsobů, jak tyto procesy u nemocí, jako je rakovina, zastavit nebo zpomalit.

Wnt signalizační dráha je mechanismus, který koordinuje miliardy buněk v těle – stojí za tím, že se z jediné buňky vyvine celý organismus, a v dospělosti pak řídí obnovu tkání. Dosud nebylo jasné, jak přesně tento mechanismus funguje. Nový výzkum týmů z Masarykovy univerzity (MUNI) nyní popsal, že buňka nereaguje na podněty plynule, ale spíše v režimu ano-ne po překročení určité rozhodovací hranice. Tento princip mění naše chápání vzájemného fungování buněk, a umožňuje lépe porozumět situacím, kdy se buněčné rozhodování vymkne kontrole a může způsobit rakovinné bujení.

Proces začíná na povrchu buňky, kde signál zachytí receptor ukotvený v buněčné membráně. Na něj se následně naváže protein Dishevelled (DVL), který přenáší informaci dále do buňky. Aby DVL mohl pokračovat dovnitř buňky, musí se nejprve chemicky upravit – na jeho povrchu se začnou hromadit drobné chemické skupiny, které postupně zvyšují jeho záporný náboj.

CEITEC/Tripsianes Lab: Vědci našli bod zlomu v buňce. Právě takto může začít rakovina: Nový způsob přenosu signálu Wnt.

A právě tady přichází moment, který rozhoduje.

„Zjistili jsme, že protein DVL se chová jako přepínač – svou strukturu změní, jakmile záporný náboj na jeho povrchu překročí určitou prahovou hodnotu. Teprve v tu chvíli přeskupí svou strukturu a umožní další krok v přenosu signálu,“ vysvětluje první autor studie Miroslav Micka.

DVL se v tu chvíli uvolní z vazby na receptor a signál se může posunout dál do nitra buňky. Buňka tak dostane jasný pokyn, jak má zareagovat – například zahájit dělení nebo změnit svou funkci.

Právě tento důležitý „bod zlomu“, kdy se rozhoduje o dalším osudu signálu, byl dosud jen částečně pochopený: „Vědci sice věděli, kudy signál prochází, ale chápali ho především jako plynulý regulační systém. Naše týmy však ukázaly, že jde spíše o proces založený na náhlé změně po překročení určitého prahu. To je důležité nejen pro pochopení fungování buněk, ale i proto, abychom porozuměli situacím, kdy se tento proces vymkne kontrole,“ doplňují korespondenční autoři Konstantinos Tripsianes z CEITEC MUNI a Vítězslav Bryja z Přírodovědecké fakulty MUNI.

Právě taková místa, kde se v buněčné signalizaci „láme“ rozhodnutí o dalším průběhu děje, jsou z pohledu medicíny zásadní, protože jejich narušení může odstartovat procesy vedoucí k nádorovému bujení. Jejich lepší znalost na druhou stranu dláždí cestu k účinnější léčbě.

Studie byla zveřejněna v odborném časopise Science Advances.

DVL v buňce (zelená), buněčné jádro (modrá)CEITEC/Tripsianes Lab: Vědci našli bod zlomu v buňce. Právě takto může začít rakovina: DVL v buňce (zelená), enzym upravující DVL (červená), buněčné jádro (modrá)CEITEC/Tripsianes Lab: Vědci našli bod zlomu v buňce. Právě takto může začít rakovina: DVL v buňce (zelená), enzym upravující DVL (červená), buněčné jádro (modrá)

Původní článek

Wnt-indukovaný konformační přepínač proteinu DVL3 rozhoduje o vazbě na receptory Frizzled a aktivaci signalizace Wnt/β-kateninu

Miroslav Micka, Jitender Kumar, Petra Paclíková, Zuzana Hayek, Kateřina Hanáková, Cherine Bechara, Hana Plešingerová, Ondrej Šedo, Sara Bologna, Elise Del Nero, Kristína Gömöryová, Vojtěch Bystrý, Tomáš Gybel, Tereza Čihalová, Marek Kravec, David Potěšil, Zbyněk Zdráhal, Konstantinos Tripsianes a Vítězslav Bryja.

Sci. Adv., 2026, 12(20), eaed8899

DOI: 10.1126/sciadv.aed8899

licencováno pod CC-BY 4.0