Vědci z IKEM zkoumají přestárlé „zombie“ buňky: Češi míří k objevu, který pomůže s nádory i obezitou
Na prahu zásadního objevu je tým v pražském Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM), ve kterém působí doktorka Soňa Štemberková Hubáčková. Podařilo se jim zjistit, jak v těle bezpečně likvidovat tzv. zombie buňky. To může pomoci s léčbou celé škály nemocí včetně cukrovky i může vést ke snížení rizika vzniku nádorů. A také možná trochu zpomalí stárnutí. Proč jsou „zombie buňky“ nebezpečné a proč se s nimi tělo nedokáže vypořádat samo? To Hubáčková popsala v rozhovoru pro Blesk.
Věnujete se výzkumu buněčného stárnutí. Co přesně máte na starosti a proč je důležité zkoumat tuto oblast?
Tento výzkum vedu pod záštitou pana prof. Martina Haluzíka, kdy se věnujeme projektu buněčného stárnutí. A to buněčné stárnutí neboli buněčná senescence, pokud se budeme pohybovat v molekulární terminologii, je proces, který je přirozeně biologický, vyskytuje se v organismu, během kterého ty buňky přestávají správně fungovat.
Nicméně za určitých okolností, za určitého typu stresu ve smyslu třeba zánětu nebo poškození DNA, se tyto senescentní buňky začínají v organismu hromadit předčasně a přispívají k rozvoji chronických onemocnění, jako je obezita, diabetes nebo jeho komplikace, kde z těch známějších to jsou srdeční komplikace nebo poškození ledvin a jater, ale také výrazně přispívají k vyššímu riziku vzniku rakoviny. My se proto snažíme vyvinout metodu, pomocí které bychom toto buněčné stárnutí zpomalili či úplně zastavili.
Jak na senescentní buňky cílíte?
Využíváme k tomu tzv. senolytické látky, což jsou látky, které specificky cílí jenom právě tyto senescentní buňky, aniž by poškodily buňky normální. V naší laboratoři jsme zvolili strategii, že se snažíme vyvinout takovou látku, která by cílila všechny typy senescentních buněk nezávisle na tom, kde vznikly a za jakých okolností vznikly, protože samozřejmě výzkumu senolytických látek se věnuje spousta laboratoří po celém světě a tyto látky už jsou v různém typu klinického testování. Nicméně stále kolegové trošku naráží na to, že oni mají látky, které cílí buď specifickou molekulu nebo specifickou dráhu v té buňce, která nemusí být aktivní u všech těch typů. My bychom chtěli mít takovou látku, která to vlastně vezme z jedné vody načisto.
Takže je váš přístup unikátní oproti ostatním?
Teoreticky ano. A doufáme, že i prakticky, protože my cílíme přímo na mitochondrie v buňkách, což jsou takové malé energetické elektrárny v buňce, které když v té senescentní buňce zničíme, tak ona už není schopná dalšího působení a spáchá takovou, řekněme asistovanou sebevraždu.
Proč se těmto buňkám někdy přezdívá „zombie buňky“?
Protože ony přestaly plnit svoji funkci, ale nechtějí zaniknout v organismu. Stále přetrvávají, což je ten problém – ony sice už tu funkci neplní, ale neustále produkují do okolí různé látky, různé molekuly, kterými poškozují nejenom tkáň, ve které ony vznikly, ale můžou poškodit i další tkáně, kde vůbec ty senescentní buňky původně nebyly. Právě tím, co vyprodukovaly, mohou zařídit vznik sekundárních senescentních buněk, takže se vlastně rozšiřují jako takové pseudometastázy po celém organismu.
Proč se jich tělo nedokáže zbavit samo?
Za normálních okolností jsou senescentní buňky odstraněny imunitním systémem, nicméně ony jak jsou chytré, tak ví, že ten imunitní systém je dokáže rozpoznat, proto ony ze svého povrchu odstraní ty věci, pomocí kterých je imunitní systém dokáže rozeznat. Kdybych to přirovnala, je to, jako kdybychom si my odstranili otisky prstů. Přijde policie, ale nedokáže vás identifikovat, takže vás pustí.
Takže se dokážou adaptovat.
Bohužel jsou hodně vychytralé a to je ten problém, proč tělo není schopné se s nimi vypořádat samo a proč je vyžadován ten zásah zvenčí pomocí těch senolytických látek.
Může člověk ovlivnit hromadění těchto buněk životním stylem?
Ano, a to jak v pozitivním, tak v negativním slova smyslu. V tom negativním slova smyslu – u metabolických onemocnění, obezity a diabetu, tak to nadměrné hromadění tuku u pacientů, tuková tkáň, je největší shromaždiště senescentních buněk, protože tukové buňky velmi rády přechází do senescentního stavu díky metabolické nerovnováze. Takže i když třeba primárně vzniknou v tukové tkáni, tak se můžou rozšířit do celého organismu a přispívají ke komplikacím, jako jsou kardiovaskulární choroby, ale i zvýšený výskyt rakoviny u těchto pacientů.
A v tom pozitivním slova smyslu, když zůstanu u pacientů s metabolickými onemocněními, tak tím, že se to hromadění děje primárně v tukové tkáni, tak každé kilo dolů u toho pacienta nám automaticky snižuje i ten počet senescentních buněk.
Čili i když se snažíme vyvinout senolytické látky pro tyto pacienty, tak potřebujeme i pomoc od nich – dodržování životního stylu, dodržování dietních intervencí… velmi to tomu pacientovi pomůže, protože ty senolytické látky, a platí to i pro antiobezitika, budou daleko účinnější a budou mít daleko větší benefit pro toho pacienta, když on sám bude přispívat zdravým životním stylem.
To je zajímavé, skoro u každého medicínského tématu, o kterém jsem kdy psala, tak se nakonec dostanu k tomu, že naprosto klíčový je zdravý životní styl.
Ono je to logické, protože senescentní buňky se u pacientů rozvinou právě kvůli nezdravému životnímu stylu. Pokud bude pacient pokračovat v tom životním stylu, co měl, tak si vytvoří další tyto buňky a je to neustálý koloběh.
Senescentní buňky se prý více hromadí také tehdy, když je člověk ve stresu. Takže kdo je ve stresu, stárne rychleji?
Je to pravda, protože i ve stresu vzniká hormonální nerovnováha a ta může přispívat k tomu, že začnou vznikat předčasně poškozené buňky. Takže mám na tom i osobní zájem, protože jsem přesně ten případ, u kterého, předpokládám, senescentní buňky předčasně vznikají díky nahromaděnému stresu a nedostatku spánku (smích).
V jaké fázi momentálně výzkum je?
Jsme ve fázi preklinického testování, což znamená, že my tuto látku testujeme na buněčných modelech a už jsme přešli i na zvířecí modely, kde jsme ji úspěšně otestovali. Náš výzkum vlastně začal tím, že nám naši kolegové chemikové, pan doktor Štursa a pan doktor Werner, se kterými spolupracujeme, tak nám připravili sérii různých molekul, které jsme otestovali, z nich jsme vybrali nejlepší kandidáty a ty jsme potom otestovali na zvířecích modelech. Část se ukázala jako slepá ulička, ale u části se objevil velmi silný pozitivní efekt. Preklinické studie jsme tedy ještě neukončili, ale máme velmi slibné výsledky, jelikož se ukázalo, že u několika molekul je skutečně velmi pozitivní efekt ve smyslu redukce metabolických onemocnění a jejich komplikací bez negativního efektu na toho živočicha.
Teď bychom rádi pokračovali s našimi látkami a dostali se do nějakého klinického výzkumu, což znamená ještě splnit nějaká další kritéria, co se týče toxikologií, co se týče různých dalších testování, která už bohužel nemůžou být prováděna na našem pracovišti, protože musí být prováděna v certifikovaných laboratořích k tomu určených. Na to samozřejmě potřebujeme mít i dostatek financí.
Jak je vůbec nákladný takový výzkum?
To preklinické testování, které máme za sebou, tak to jsme byli nějakým způsobem schopni pokrýt z našich standardních grantů. Velmi nám pomohl projekt CarDia od pana profesora Haluzíka, což byl mezinárodní grant z Evropské unie. To byly stovky milionů, ale nejen pro nás, zahrnuty byly stovky laboratoří. Díky této podpoře projekt rapidně pokročil. My bychom se senescentními buňkami zabývali každopádně, ale nebyli bychom ve fázi, kde jsme teď.
Nicméně pro další, ať preklinické testování, nebo potom klinické testování, tak to se už skutečně pohybujeme v řádu desítek a stovek milionů korun, to nemáme šanci financovat ze standardních grantů, je k tomu potřeba najít nějakého partnera nebo nějakého investora.
Jak by potom v praxi léčba toho pacienta vypadala? Byla by to injekce, nebo operace či něco jiného?
Operace určitě ne. My se snažíme o co nejméně invazivní metodiky, takže naše idea je, aby to bylo ve formě nějakého prášku. Možná nějakého inzulínového pera.
Ten možný výsledný produkt bývá někdy připodobňován k „elixíru mládí“. Opravdu se to tak dá nazvat?
Ono se to nabízí, nicméně já vždycky říkám, že my spíše, než abychom prodloužili věk toho pacienta nebo člověka, tak se ho snažíme zkvalitnit. My se teď dožíváme víc, než se dožívaly generace před námi, ale ta poslední léta si neužíváme. Většinou je trávíme chozením po doktorech čili naším primárním cílem je ten život zkvalitnit. Kam se to vyvine za dalších x let, to už je potom otázka, ale teď skutečně nechceme lidi omlazovat.
Nebojíte se, že to lidi přesto budou zneužívat? Budou to brát za účelem omlazení místo léčby? Podobně jako u ozempicu, který byl určený pro léčbu cukrovky, ale lidé jej začali používat z estetických důvodů.
To nijak neovlivníme, ale naším primárním záměrem je skutečně pomoci těm pacientům vypořádat se s tím chronickým onemocněním.
Ne pro každý typ rakoviny je každá metoda dobrá, proto by mělo být vícero možností. Hlavně ať neskončí někde v šuplíku, ale dál se s ní pracuje. Jenom jste mi připomněli metodu podvazování, tzv. vyhladovění nádorů. O té se přestalo mluvit a zřejmě i pokračovat ve výzkumech.