Všechny buňky v lidském těle spolu neustále a čile komunikují. Vyměňují si řadu informací, reagují na to, co se děje v jejich okolí, a tomu pak přizpůsobují své chování. Rakovinné buňky si pak prostřednictvím těchto tajných depeší navzájem radí, jak co nejlépe přežít, bránit se léčbě, růst a metastazovat do dalších míst v organismu.
Vědci z výzkumné skupiny Optické biosenzory při Ústavu fotoniky a elektroniky (ÚFE) AV ČR, která je součástí Národního ústavu pro výzkum rakoviny (NÚVR), ve spolupráci s dalšími autory z Centra nanomateriálů a biotechnologií Přírodovědecké fakulty Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem a IRCCS Istituto Giannina Gaslini v italském Janově publikovali v odborném časopisu Molecular Cancer velký přehledový článek, ve kterém popsali, jak takový „buněčný mailing“ funguje, jak se luští obsah posílaných zpráv a jak to celé nakonec obrátit proti nádoru.
Jak probíhá „mezibuněčný mailing“?
Tak jako lidé vkládají dopisy do obálek nebo jim internetový program vytváří pro přenos elektronických zpráv datové pakety, i buňky posílají některé své zprávy zabalené, a to v tzv. extracelulárních vezikulách. Jedná se o drobné váčky s velikostí v řádu nanometrů, tedy miliontin milimetru, které buňka uvolňuje do svého okolí a které nesou různé informace v podobě proteinů, tuků nebo třeba částí genetického kódu. Každá extracelulární vezikula je tedy informační balíček a za normálních okolností je to důležitý nástroj spolupráce mezi buňkami.
„Rakovina se ale naučila tento komunikační systém zneužívat. Nádorové buňky pomocí extracelulárních vezikul rozesílají řadu dezinformací, jejichž prostřednictvím manipulují s ostatními buňkami v okolí, v tzv. nádorovém mikroprostředí – posílají například signály, které tlumí aktivitu imunitního systému, svolávají k sobě různé aktivní molekuly vytvářející prozánětlivé prostředí, ve kterém se nádoru daří, podporují růst nových cév k nádoru nebo si předávají ‚návod‘ na to, jak se stát odolnými vůči protinádorové léčbě,“ vysvětluje Markéta Bocková, vedoucí výzkumné skupiny Optické biosenzory ÚFE AV ČR a NÚVR.
Listovní tajemství? Neexistuje!
Chce-li medicína účinně bojovat s rakovinou, nesmí pro ni platit žádné listovní tajemství. Čtení obsahu extracelulárních vezikul vědcům prozradí, co se v nádorových buňkách, které tyto zprávy vyslaly, právě děje – zda nádor roste, z jakého orgánu či tkáně vychází, jak je agresivní, zda již vytváří metastázy, zda obsahuje genetické mutace, které lze zasáhnout cílenými léky, nebo zda si vyvinul odolnost vůči léčbě. Takové informace mají zásadní význam pro včasnou diagnózu, přesnější sledování průběhu nemoci a především pro výběr léčby na míru pro každého konkrétního pacienta.
„Výhodou je, že extracelulární vezikuly kolují v tělních tekutinách, lze je tedy pro diagnostiku získávat prostým odběrem krve, moči, slz nebo třeba mozkomíšního moku, a vyhnout se tak odběru tkáně přímo z nádoru, která je pro pacienty často náročná a kterou mnohdy ani nelze vzhledem k uložení nádoru v těle uskutečnit,“ dodává Markéta Bocková.
Nádorovou poštu lze upravit a využít v léčbě
Extracelulární vezikuly ale nejsou jen zdrojem informací. Vědci je testují i jako nosiče léčiv. To znamená, že by mohly sloužit jako „drony“, které doručí lék přímo do nádoru, aniž by svou toxicitou zatěžoval zbytek těla. Taková terapie by pak mohla mít pro pacienty významně méně nežádoucích účinků než klasická chemoterapie.
„Studují se v zásadě dvě možnosti. Tou první je genetická nebo fyzikální úprava, při které se do vlastních extracelulárních vezikul nechá zabalit požadovaný obsah, například část genetické informace nebo protein, který v nádorové buňce upraví chybnou signalizaci a ‚umravní‘ její chování. Druhou možností je vyrobit extracelulární vezikuly mimo organismus, vložit do nich lék, a až poté je vpravit do těla,“ naznačuje Markéta Bocková.
V současné době se již testují terapeutické vakcíny s využitím extracelulárních vezikul, které by měly pomoci imunitnímu systému rozpoznávat a ničit nádorové buňky.
Studium extracelulárních vezikul, na kterém se významnou měrou podílejí i tuzemští vědci z výzkumných skupin zapojených v Národním ústavu pro výzkum rakoviny, má tedy mimořádně velký potenciál pro přesnější diagnostiku rakoviny, sledování jejího průběhu, včetně předvídání rizika návratu onemocnění, a pro individualizaci léčby podle charakteristiky nádoru tak, jak o něm vypovídá rozluštěný obsah mezibuněčné pošty.
Zdroj: Semeradtova, A., Liegertova, M., Herma, R. et al. Extracellular vesicles in cancer´s communication: messages we can read and how to answer. Mol Cancer 24, 86 (2025). DOI: 10.1186/s12943-025-02282-1