MUDr. MgA. Pavla Tichá, Ph.D., z Kliniky plastické chirurgie Fakultní nemocnice Královské Vinohrady a 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy je hlavní autorkou studie, která odhalila jeden z mechanismů, díky němuž dokážou nádorové buňky unikat imunitnímu systému a vytvářet metastázy. Klíčovou roli v tomto procesu hraje protein NCOR2. Výsledky mezinárodního výzkumu zaměřeného na karcinom prsu byly publikovány v prestižním časopise Nature Communications.
Imunitní systém umí rozpoznávat buňky, které se chovají nebezpečně. Jak je možné, že se některé nádorové buňky dokážou jeho kontrole vyhnout?
Nádorové buňky během svého vývoje získávají různé schopnosti, které jim umožňují unikat imunitnímu systému. My jsme se snažili lépe pochopit, jak to dělají a co jim umožňuje v organismu přežít navzdory jeho obranným mechanismům.
Zjistili jsme, že důležitou roli v tomto procesu hraje protein NCOR2, který reguluje řadu procesů v buňce. Nádorovým buňkám pomáhá „maskovat se“ před imunitním systémem. Většina buněk v těle totiž na svém povrchu vystavuje molekuly, které fungují jako jakási „občanka“: umožňují imunitnímu systému kontrolovat, co se uvnitř buňky děje a zda nepředstavuje nebezpečí. NCOR2 však na povrchu nádorových buněk vystavení těchto molekul omezuje. Imunitní systém pak nádorové buňky hůře rozpoznává a nedokáže proti nim účinně zasáhnout.
Kde se vůbec zrodil nápad zabývat se právě proteinem NCOR2?
Naše výzkumná skupina na UCSF už dříve zjistila, že NCOR2 pomáhá buňkám přežít chemoterapii a zároveň se jeho hladina zvyšuje v reziduálním nádoru po léčbě. Proto jsme se začali ptát, zda nehraje širší roli v rozvoji onemocnění – například při vzniku metastáz.
NCOR2 je takzvaný epigenetický regulátor. V reakci na signály z okolí dokáže tlumit aktivitu některých genů a měnit tak chování buňky, aniž by měnil samotnou DNA. To je velmi zajímavé. Stále více se totiž ukazuje, že chování nádoru neurčují jen genetické mutace, ale také prostředí, ve kterém nádorové buňky žijí.
Co jste během výzkumu zjistili?
Zjistili jsme, že NCOR2 výrazně podporuje přežití nádorových buněk a růst metastáz. Zásadní moment nastal, když jsme experimentálně vyřadili roli imunitního systému a pozorovaný efekt zmizel. Tehdy jsme pochopili, že klíčovou roli v celém mechanismu hraje právě imunitní systém. Další experimenty ukázaly, že NCOR2 pomáhá nádorovým buňkám se před imunitním systémem skrýt.
Naopak omezení funkce NCOR2 vedlo v experimentálních modelech k obnovení protinádorové imunitní odpovědi a k výraznému omezení až zastavení růstu metastáz.
Studie se zaměřovala na karcinom prsu. Proč je právě výzkum metastáz tak důležitý?
Metastatické onemocnění je zodpovědné za většinu úmrtí souvisejících s karcinomem prsu. Primární nádor lze často úspěšně odstranit nebo léčit, největší nebezpečí však představují nádorové buňky, které se rozšíří do jiných orgánů a vytvoří tam nová ložiska.
Aby nádorová buňka dokázala vytvořit metastázu, musí překonat řadu překážek. Nestačí, že se dokáže rychle množit. Musí také přežít v novém prostředí a uniknout imunitnímu systému, který by ji jinak mohl rozpoznat a zničit. Náš výzkum ukazuje, jak důležitá je právě tato interakce nádoru s prostředím. Čím lépe jí porozumíme, tím větší máme šanci najít způsoby, jak vzniku metastáz zabránit.
Jak výzkum probíhal?
Analyzovali jsme vzorky pacientek s karcinomem prsu a zároveň využívali řadu experimentálních modelů. Kombinace dat z pacientských vzorků a laboratorních modelů nám umožnila detailněji popsat roli NCOR2 v interakci mezi nádorem a imunitním systémem.
Na studii jsem pracovala během svého postdoktorandského výzkumu na UCSF, v jednom z předních světových center výzkumu nádorové biologie. Na studii pracoval mezinárodní tým, jehož součástí byl také český spoluautor MUDr. Martin Žídek.
Pamatujete si okamžik, kdy jste si uvědomila, že jste možná objevili něco skutečně významného?
Byl to právě moment, kdy jsme vyřadili roli imunitního systému a najednou pozorovaný efekt zcela zmizel. Tehdy jsme pochopili, že za ním nestojí pouze agresivita nádorových buněk samotných, ale také jejich interakce s imunitním systémem.
Co může váš objev do budoucna znamenat pro pacienty?
Především nám pomáhá lépe pochopit, jak nádorové onemocnění probíhá. Naše výsledky odhalují jeden z mechanismů, kterými nádorové buňky unikají imunitnímu systému, což jim následně umožňuje vytvářet metastázy.
Porozumění těmto mechanismům je důležitým předpokladem pro vývoj cílené protinádorové terapie. Pokud pochopíme mechanismy, které nádorovým buňkám umožňují přežívat a růst, můžeme hledat způsoby, jak léčbu zacílit právě na tyto procesy.
Působíte jako lékařka na Klinice plastické chirurgie FNKV a současně jako odborná asistentka na 3. LF UK. Jak se ve vaší práci propojuje klinická medicína s výzkumem?
Fakultní nemocnice má jednu obrovskou výhodu. Máme unikátní možnost pracovat s pacientskými vzorky a zároveň je analyzovat metodami základního biomedicínského výzkumu v laboratoři na 3. LF UK.
Právě propojení klinické medicíny se základním biomedicínským výzkumem umožňuje hledat biologické mechanismy, které mohou v budoucnu vést k novým diagnostickým a léčebným postupům. Na naši současnou práci bychom nyní chtěli navázat výzkumem časných změn v prsní tkáni žen s mutací BRCA1, které mohou předcházet vzniku nádoru.
Za studií publikovanou v Nature Communications stojí řada let práce. Přicházely během výzkumu i chvíle pochybností?
Samozřejmě. Pochybnosti jsou přirozenou součástí výzkumu. Ale ani výsledek, který neodpovídá původním očekáváním, není selháním. Vždy se z něj něco naučíte a posune vás dál.
Sama jste během své vědecké kariéry působila na Stanford University, University of California v San Franciscu a absolvovala jste také Clinical Science Scholars Program na Harvard Medical School. Co vám zahraniční zkušenost dala?
Určitě bych každému, kdo se chce věnovat výzkumu, doporučila, aby alespoň na nějakou dobu vycestoval do zahraničí. Bay Area, kde jsem působila na Stanfordu a UCSF, nabízí mimořádně inspirativní prostředí. Výzkum a technologie jsou tam na špičkové úrovni a možnosti jsou téměř neomezené. Kromě odborných zkušeností tam člověk získá také nadhled a odvahu přemýšlet ve větším měřítku. Pro americké prostředí je typický přístup, že téměř všechno je možné. A právě tento způsob uvažování považuji za jednu z nejcennějších věcí, které mi zahraniční zkušenost dala.
Kdybyste měla laikovi během několika vteřin vysvětlit hlavní výsledek vaší studie, co byste řekla?
Ukázali jsme, že o rozvoji metastáz nerozhoduje pouze agresivita samotných nádorových buněk, ale také jejich interakce s okolním prostředím. Konkrétně jsme popsali jeden z mechanismů, který nádorovým buňkám umožňuje skrýt se před imunitním systémem a tím přežít a vytvářet metastázy.