Co se vám snaží říct cukrový obal buněk

Vaše buňky jsou pokryté cukry, které v sobě nesou informace a mluví tajným jazykem. Co se nám snaží říct? Jednak to, jakou máte krevní skupinu - a nebo taky možná, že máte rakovinu. Biochemička Carolyn Bertozzi studuje, jak cukry na rakovinných buňkách působí na náš imunitní systém (nebo ho někdy matou). Zjistěte více o tom, jak vaše tělo rozpozná rakovinu a jak mohou nejmodernější léky proti rakovině pomoci imunitnímu systému s nemocí bojovat.

Tohle je řeč o cukrech a rakovině.

O cukry jsem se začala poprvé zajímat,
když jsem byla na vysoké.

Ne tenhle druh cukrů.

Mám na mysli cukry,
o kterých nás učili v souvislosti

s buňečnými obaly.

Možná jste nevěděli,
že vaše buňky jsou obalené cukry.

Já jsem to taky nevěděla,

dokud jsem nezačala chodit na vysokou

ale tenkrát -

to bylo někdy..
řekněme v osmdesátých letech -

nebylo moc jasné,
proč jsou buňky obalené cukry.

A když jsem listovala poznámkami,
zjistila jsem,

že jsem si zapsala,
že cukrové obaly na buňkách

jsou jako poleva na lentilkách.

A mělo se za to,

že cukrové obaly sloužily jako ochrana,

která buňky zpevňovala.

Ale teď, po mnoha desetiletích, víme,

že je to všechno mnohem komplikovanější

a že cukry na našich buňkách
jsou ve skutečnosti mnohem složitější.

Kdybyste se mohli zmenšit
do velikosti miniaturního letadla

a letět nad povrchem svých buněk,

vypadalo by to asi nějak takhle -

znázorněno zeměpisně.

Ty komplexní cukry
jsou tyhle stromy a keře,

vrby, které se houpají ve větru

a pohybují se ve vlnách.

Když jsem se začala zabývat
těmito složitými cukry,

které obalují naše buňky jako tohle listí,

přišlo mi to jako
jeden z nejzajímavějších problémů,

na které jsem jako bioložka
a chemička narazila.

Teď považujeme tyto cukry,

které bydlí na povrchu našich buněk,

za určitý druh jazyka.

V jejich složitých strukturách
je uloženo spousta informací.

Ale co se nám snaží říct?

Můžu říct, že některé z informací,

které pocházejí z těchto cukrů,
už známe

a už teď se ví,
že jsou neuvěřitelně důležité

ve světě medicíny.

Jedna z věcí, kterou nám cukry prozrazují,

je vaše krevní skupina.

Vaše krevní buňky, červené krvinky,
jsou pokryté cukry

a chemická struktura těchto cukrů
určuje vaši krevní skupinu.

Takže já třeba vím, že mám skupinu nula.

Kolik z vás má taky nulu?

Zvedněte ruku.

Nula je hodně bežná,

takže když se hlásí tak málo lidí,
tak buď nedáváte pozor,

nebo nevíte, jakou máte skupinu,
a obě varianty jsou špatné.

(Smích)

Ale ti z vás, kteří mají nulu jako já,

mají na povchu svých krevních buněk

tuhle strukturu:

tři jednoduché cukry
spojené v jeden složitější.

A to je charakteristika
krevní skupiny nula.

Takže teď: kolik z vás
má krevní skupinu A?

Tady.

To znamená, že v buňkách máte enzym,

který váže další jednotku,

ten červený cukr,

a tvoří tak složitější strukturu.

A kolik z vás má krevní skupinu B?

Docela dost.

Vy máte trochu jiný enzym
než lidé se skupinou A,

takže tvoříte i trošku jinou strukturu,

a ti z vás, kteří mají krevní skupinu AB,

mají jeden enzym od matky, druhý od otce,

a tyhle dvě struktury
máte přibližně vyvážené.

Když se na tohle přišlo,

někdy v minulém století,

umožnilo to zavést jeden
z nejdůležitějších lékařských postupů,

kterým je samozřejmě krevní transfuze.

Tím, že rozpoznáme vaší krevní skupinu,

máme jistotu,
že když budete potřebovat transfuzi,

najdeme dárce se stejnou krevní skupinou,

takže vaše tělo nezpozoruje cizí cukry,

které by se mu nelíbily
a které by jistě odmítlo.

Ale co dalšího se nám
cukry na povrchu buněk snaží říct?

No, tyhle cukry nám možná taky říkají,
že máte rakovinu.

Před pár desetiletími

se ve výzkumu nádorové tkáně
začaly objevovat vzájemné souvislosti.

Typický scénář vypadá takhle:
pacientovi je diagnostikována rakovina,

při biopsii se odebere vzorek tkáně,

který se odešle do laboratoře,

kde se tkáň testuje na chemické změny,

podle kterých může onkolog
zvolit tu nejvhodnější léčbu.

A právě z těchhle studií se zjistilo,

že když se buňka změní
ze zdravé na nemocnou,

změní se i cukry.

A tenhle vztah se objevoval
znova a znova a znova.

Ale hlavní otázkou bylo: Proč?

Proč má rakovina jiné cukry?
Proč je to důležité?

Proč se to děje a co se s tím dá dělat,
když se ukáže,

že je to spojené s postupem nemoci?

Jedna ze změn, které zkoumáme,

že zvýšení hustoty
jednoho konkrétního cukru,

kterému se říká kyselina sialová.

Podle mě to bude
jeden z nejdůležitějších cukrů

naší doby,

takže bych doporučovala
si to jméno zapamatovat.

Kyselina sialová není ten typ cukru,
které jíme.

Tohle jsou jiné cukry.

Tyto cukry je
v určitých hodnotách možné najít

na všech buňkách v lidském těle.

Vlastně je docela běžný.

Rakovinné buňky ale,

aspoň při postupující nemoci,

mají z nějakého důvodu
více kyseliny sialové

než normální zdravé buňky.

A proč?

Co to znamená?

Zjistili jsme,

že to souvisí s imunitním systémem.

Nejdřív vám vysvětlím,
proč je imunitní systém důležitý

při boji s rakovinou.

Tahle věc se v poslední době
docela často objevuje ve zprávách.

Čím dál tím víc lidí
už někdy slyšelo pojem

"biologická léčba nádorových onemocnění".

A někteří z vás možná znají někoho,

komu tahle nová metoda
léčby rakoviny pomohla.

Doposud víme, že imunitní buňky,

přesně bílé krvinky,
které vám proudí v krvi,

vás každý den chrání před špatnými věcmi -

včetně rakoviny.

Na tomhle obrázku,

ty malé zelené kuličky jsou imunitní buňky

a ta velká růžová buňka je rakovinná.

Tyhle imunitní buňky cestují a
ochutnávají všechny buňky ve vašem těle.

Je to jejich práce.

Většinou ty buňky chutnají dobře.

Ale čas od času je nějaká z nich špatná.

Snad je to ta rakovinná buňka

a když na ni imunitní buňky přijdou,

zahájí útok a zabijí jí.

Tohle víme.

Taky víme, že když
podpoříme tohle ochutnávání,

když podpoříme imunitní buňky v tom,
aby si ukously pořádný kus

rakovinné buňky,

můžeme se lépe bránit před rakovinou

a možná ji i vyléčit.

Na trhu je v současné době pár léků

na léčbu onkologických pacientů,

které fungují přesně na tomto principu.

Aktivují imunitní systém,

takže je silnější

a lépe nás chrání proti rakovině.

Jeden takový lék vlastně

možná zachránil život
prezidentu Jimmy Carterovi.

Pamatujete si, prezident Carter
měl maligní melanom,

který mu metastázoval do mozku,

a to je diagnóza,
která většinou znamená prognózu

"pár měsíců života".

Ale léčili ho jedním z těch nových léků
podporujících imunitní systém

a teď se zdá, že je melanom na ústupu,

což je pozoruhodné,

vzhledem k situaci před pár lety.

Vlastně je to tak pozoruhodné,

že se v souvislosti s těmito novými léky

objevují provokativní výroky jako tenhle:

"Rakovina narazila na svůj penicilin"

To je podle mě ohromně odvážné tvrzení
ohledně nemoci,

se kterou bojujeme už tak dlouho

a většinou tu bitvu prohráváme.

Takže je to opravdu úžasné.

Ale co to má co dělat s cukry?

Řeknu vám, na co jsme přišli.

Když se imunitní buňka přitulí
k té rakovinné, aby ochutnala,

hledá známky nemoci,

a když je najde,

aktivuje se, spustí raketový útok
a tu buňku zabije.

Ale když je rakovinná buňka obehnaná
hustou hradbou kyseliny sialové,

tak chutná docela dobře.

Na imunitních buňkách je protein,
který se chytí na kyselinu sialovou,

a ten když zůstane
přichycený na téhle synapsi

mezi imunitní a rakovinnou buňkou,

tak to tu imunitní buňku uspí.

Kyselina sialová té imunitní buňce říká:

"Hele, tahle buňka je v pohodě.
Není tu nic k vidění, pokračuj dál.

Porozhlídni se někde jinde."

Takže, jinými slovy,

dokud jsou naše buňky pokryté
tlustou vrsvou kyseliny sialové,

tak vypadají skvěle, ne?

Je to úžasné.

A co kdybyste mohli tuhle vrstvu sloupnout

a cukr odstranit?

Váš imunitní systém

by třeba mohl vidět tu rakovinnou buňku
takovou, jaká skutečně je:

jako buňku, kterou je třeba zničit.

A tohle v laboratoři děláme.

Vyvíjíme nové léky,

které fungují v podstatě
jako sekačky buněčného povrchu -

molekuly putují po povrchu
rakovinných buněk

a zbavují je kyseliny sialové,

aby imunitní systém mohl
plně využít svůj potenciál

a zbavit lidské tělo
těchto rakovinných buněk.

Takže na závěr

bych to ráda ještě jednou shrnula:

Vaše buňky jsou pokryté cukry.

Tyto cukry říkají ostatním buňkám,

jestli je buňka dobrá nebo špatná.

A to je důležité,

protože imunitní systém
musí nechat ty dobré buňky na pokoji.

Jinak bychom měli autoimunitní chorobu.

Ale rakovina jednou za čas

dokáže vyprodukovat nové cukry.

A teď, když už chápeme,

jak tyto cukry matou imunitní systém,

můžeme vyvíjet nové léky,
které probudí imunitní buňky

a řeknou jim: "Ignorujte ty cukry,
snězte tu buňku

a pořádně si na té rakovině pochutnejte."

Děkuji.

(Potlesk)