Nádorové buňky jsou známé tím, že jinak hospodaří s energií než zdravé buňky. Už téměř sto let víme, že mnoho z nich využívá glukózu odlišným způsobem – i za přítomnosti kyslíku dávají přednost rychlému štěpení cukrů, tzv. aerobní glykolýze (Warburgův efekt). Tento metabolický „zkrat“ jim umožňuje rychle získávat energii i stavební látky potřebné pro růst.

Nová studie našeho vědeckého týmu z RECAMO z Masarykova onkologického ústavu (MOÚ) publikovaná v časopise Cellular & Molecular Biology Letters však ukazuje, že situace je mnohem složitější. Nádor netvoří jednotná masa stejných buněk – i z hlediska metabolismu je překvapivě rozmanitý.
 

Ne všechny nádorové buňky fungují stejně

Vědci z MOÚ se zaměřili na to, jak jednotlivé buňky uvnitř jednoho nádoru přijímají a využívají glukózu. Zjišťovali množství přijaté glukózy, aktivitu enzymů zapojených do jejího zpracování i funkci mitochondrií, které jsou zodpovědné za tzv. oxidativní fosforylaci – efektivní způsob tvorby energie.

Ukázalo se, že mezi buňkami existují výrazné rozdíly. Některé jsou výrazně glykolytické, jiné více spoléhají na mitochondrie. Překvapivým zjištěním ale bylo, že tyto dvě cesty se nemusí vzájemně vylučovat. Část buněk vykazovala současně vysoký příjem glukózy i vysokou mitochondriální aktivitu. To naznačuje, že nádorové buňky mohou kombinovat různé energetické strategie v závislosti na podmínkách prostředí.

Metabolismus jako dynamický proces

Dalším důležitým poznatkem bylo, že metabolické vlastnosti buněk nejsou pevně dané. Když vědci oddělili subpopulace buněk s odlišným metabolickým profilem a nechali je dále růst, jejich potomci opět vykazovali různorodost. Metabolismus se tedy může měnit a přizpůsobovat podmínkám prostředí. Tato schopnost adaptace může být jedním z důvodů, proč se některé nádory obtížně léčí. Pokud buňky dokážou měnit svůj energetický režim, mohou lépe přežívat stres vyvolaný léčbou.

Co to může znamenat pro budoucí léčbu?

Lepší porozumění metabolické rozmanitosti nádorových buněk může v budoucnu pomoci při vývoji cílenějších terapeutických strategií. Pokud různé buňky využívají různé kombinace energetických drah, může být účinnější zasáhnout více metabolických mechanismů současně. Metabolické charakteristiky by také mohly sloužit jako doplňkové biomarkery, které pomohou odlišit agresivnější nebo léčbě odolnější buněčné populace.

Mgr. Zuzana Tylichová, Ph.D. (RECAMO) k tomu dodává: „Naše výsledky ukazují, že nádorové buňky nejsou metabolicky jednotné a dokážou flexibilně měnit způsob, jakým získávají energii. Právě tato schopnost adaptace může přispívat k jejich odolnosti vůči léčbě. Zároveň ale víme, že metabolismus nádorů je velmi komplexní a stále zůstává mnoho otázek, které budoucí výzkum teprve objasní.“

Studie tak potvrzuje, že nádor není homogenní útvar, ale dynamický a adaptabilní systém. Pochopení této vnitřní rozmanitosti je dalším krokem k personalizovanější a účinnější onkologické léčbě.