Nobelova cena za medicínu: Proč buňky (ne)stárnou?

Letošní Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu získala trojice amerických vědců, kteří přispěli k pochopení mechanismu řídícího stárnutí buněk. Porucha tohoto procesu se podílí na vzniku rakoviny i dalších chorob.

Cena získala Elizabeth Blackburnová (61) z Kalifornské univerzity, její bývalá studentka Carol Greiderová (48) z Univerzity Johnse Hopkinse a Jack Szostak (57) z Lékařského institutu Howarda Hughese.

Nobelovy cena byla oficiálně udělena „za objev způsobu, jakým jsou chromozomy chráněny telomerami a enzymem telomerázou".

Když se buňka dělí, je potřeba zkopírovat všechny chromozomy nesoucí dědičnou informaci, aby každá z dceřiných buněk získala vlastní sadu. Ale standardní mechanismus, který toto kopírování zajišťuje, si neumí poradit s konci chromozomů - při každém dělení je o kousek zkrátí. Chromozomy tak mají tendenci se neustále zkracovat a jakmile se zkrátí nad únosnou míru, buňka zahyne.

Chromozomy však mají na svých koncích jakési ochranné čepičky - telomery. Blackburnová (původem z Austrálie) se Szostakem zjistili, že jsou tvořeny specifickým řetězcem DNA, v němž se pořád dokola opakuje jedna sekvence „písmen". Nenese žádnou užitečnou informaci, takže pokud se o kousek zkrátí, nic se nestane.

Greiderová s Blackburnovou poté objevily telomerázu - enzym zodpovědný za kopírování této DNA. Telomeráza tedy umí zajistit, aby se chromozom zkopíroval celý. Buňky v těle se mezi sebou liší aktivitou tohoto enzymu, tedy rychlostí, s jakou se stávají „neplodnými".

Nesmrtelná rakovinná buňka

„Únava" buněk ovlivňovaná zkracováním telomer je jedním z klíčových faktorů stárnutí celého organismu. Telomery však hrají významnou roli také při vzniku řady chorob. V nádorových buňkách je telomeráza velmi aktivní, takže čepičky se stále obnovují a buňky jsou v podstatě nesmrtelné. Mohou se množit do nekonečna. Právě proto se nádory tak snadno zvětšují.

Při některých dědičných chorobách naopak telomeráza nefunguje správně a buňky dospějí na konec své „životní pouti" mnohem dříve, než by bylo záhodno. Dospělé buňky se zpravidla příliš často nedělí, aktivita telomerázy u nich proto není tak důležitá. Jiná situace je však například u intenzivně se dělících buněk zajišťujících průběžnou obnovu kůže nebo u kmenových buněk, jejichž dceřiné buňky plní různé specializované funkce. Předčasná „únava" zárodečných buněk je zodpovědná například za vznik některých typů chudokrevnosti nebo onemocnění kůže a plic.

Pokud známe mechanismus, jímž je stárnutí buněk řízeno, otevírají se nové možnosti léčby mnoha chorob. Právě proto je objev oceněný letošní Nobelovou cenou za fyziologii a medicínu tak významný.

V současnosti vědci stále poznávají detaily celého procesu a hledají způsoby, jak tyto znalosti využít v klinické praxi.

Loňské Nobelovy ceny: Nobelova cena za objev rakoviny čípku a AIDS
                                       Nobelova cena za fyziku: narušená symetrie
                                       Nobelova cena za chemii: světlo pro buňky

V úterý budou oznámena jména letošních laureátů Nobelovy ceny za fyziku, ve středu za chemii, ve čtvrtek za literaturu, v pátek za mír a v pondělí za ekonomii.

Foto: profimedia.cz