ANALÝZA A MORFOLOGICKÁ CHARAKTERIZACE BUNĚČNÝCH PROCESŮ VEDOUCÍCH K NÁRŮSTU AGRESIVITY NÁDOROVÝCH BUNĚK - REAKCE NA TERAPII

Rezistence nádorových buněk je jedním z hlavních problémů v terapii nádorového onemocnění. Nádorové buňky využívají různé procesy a mechanizmy umožňující vyrovnat se se stresovými podmínkami vyvolanými terapií a vyhnout se buněčné smrti. Analýza procesů zodpovědných za rezistenci nádorových buněk je velmi obtížná. Moderní molekulárně biologické a biochemické metody představují bohatý zdroj informací, jejichž analýza a následné vyvození závěrů jsou však často velmi složité. V mnoha případech se jedná o tzv. end- -point analýzy bez možnosti sledování časové závislosti jednotlivých procesů. V naší studii jsme se zaměřili na sledování nádorových buněčných linií v čase (48 hod). Dlouhodobé sledování nádorových buněk v přítomnosti látky způsobující tvorbu reaktivních forem kyslíku (ROS) odhalilo několik unikátních procesů. Metastatické nádorové buněčné linie se mitofágií velmi brzy zbavily mitochondrií a reverzní onkózou vypudily části cytoplazmy s toxickými metabolity. Některé buňky začaly interagovat s buňkami v okolí. V populaci metastatických nádorových buněk se nám podařilo zachytit četné mezibuněčné interakce (kanibalizmus, entózu). Díky těmto časosběrným experimentům jsme získali informace o časové návaznosti jednotlivých buněčných procesů. Ve vybraných časových bodech jsme provedli analýzy klasickými molekulárně biologickými, biochemickými a mikroskopickými metodami (qRT-PCR, western blot, průtoková cytometrie, transmisní elektronová mikroskopie a fluorescenční mikroskopie). Výsledky těchto analýz (TEM, FM, průtoková cytometrie, WB) potvrdily, že nádorové buňky využívají ve stresových podmínkách autofágii, která funguje jako mechanizmus rychlé adaptace na stres (ROS). V časovém intervalu 20 hod jsme zaznamenali buněčné splynutí (entózu), které mělo za následek vznik polynukleární buňky. qRT-PCR analýza odhalila v tomto časovém intervalu značný nárůst exprese genů typických pro pluripotentní charakter buněk (NANOG, SOX, POU5). Zjistili jsme tak, že nádorové buňky v tomto časovém intervalu podstupují jakousi obnovu buněčné populace, dediferencují a snadno se tak adaptují na různé typy stresu. Dlouhodobé sledování buněčné populace představuje bohatý zdroj informací o časové závislosti procesů rezistence a buněčné smrti. Tyto informace mohou snadno najít využití při testování účin nosti terapie či při výběru doplňující terapie v personalizované medicíně. 

Práce byla podpořena grantem Ministerstva zdravotnictví ČR - Program na podporu zdravotnického a aplikovaného výzkumu a vývoje 16-29835A.