Zvětšit obrázek

Buňky rakoviny prsu v kosmickém bioreaktoru NASA. Poradí si i se stavem beztíže.

Ačkoliv si mnozí lidé vlastně myslí opak, rakovina jako taková není jedna konkrétní nemoc. Rakovina je spíš něco jako zlomenina. Zlomenina pochopitelně není jedna, je jich spousta. Dospělý člověk má v průměru 206 kostí a snad každá z nich může být zlomená, často mnoha různými způsoby. Proto nemá smysl hledat lék či trik obecně proti zlomenině, ale každou konkrétní zlomeninu je potřeba léčit zvlášť. Všechny zlomeniny dohromady spojuje jen to, že se týkají kosti. Jednotlivé rakoviny se od sebe liší ještě mnohem víc. Proto každý novinový titulek jásavě ohlašující „lék na rakovinu“ nevyhnutelně lže.

Zvětšit obrázek

Schéma evoluce nádoru. Hromadění mutací zvyšuje úspěch nádorových buněk

Rakoviny mají společné jen to, že se splaší dělení určitých buněk. Příčin rakovinného bujení je ohromné množství, často ve složitých kombinacích a zdaleka ne vždy víme, jak to přesně je. Stejně tak i samotný růst nádorů je oproti zmíněným zlomeninám nesrovnatelně složitější. K jeho pochopení je překvapivě inspirativní sáhnout do zdánlivě odtažitých končin biologie.

Američtí badatelé vedení Carlem C. Maleyem z Wistar Institute ve Filadelfii právě publikovali review, v němž se na rakovinné bujení podívali pohledem evolučních biologů a ekologů. Růst a chování populací nádorových buněk je vlastně excelentním příklad fungování jednoduchého mechanismu přírodního výběru.

Zvětšit obrázek

Metastáze. Buňky nádoru kooperují a část jich cestuje po těle.

Rakovinné buňky splňují veškeré náležitosti, které jsou k přírodnímu výběru třeba. Jsou geneticky variabilní. Každý nádor je ve skutečnosti genetická mozaika buněk s mírně odlišným genomem. Buňky nádoru mají pochopitelně i dědičnost. Množí se, vytvářejí nové generace a přitom se jejich vlastnosti přenášejí dál, i když v rámci zmíněné variability.

A stejně jako normální organismy spolu rakovinné buňky soutěží o rozmnožení. Dál se množí právě ty úspěšné, čili buňky s nejlepšími mutacemi, které rychle rostou, dobře získávají živiny a spolehlivě vyřadily nejrůznější obranné systémy těla, včetně autodestrukčních mechanismů v sobě samých. Evoluce nádoru není jen metafora, mezi buňkami nádoru skutečně probíhá pěkně ostrý přírodní výběr. Množení – výběr, množení –výběr a v každém kole jsou buňky nádoru zhoubnější.

Přesně tohle je postup, jak se nádory vyrovnávají s chemoterapiemi. Stejně jako v případě infekčních patogenů většina buněk nádoru chemoterapii podlehne. Ale zůstanou právě ty odolné a tak právě chemoterapie slouží jako účinný selekční tlak, který nakonec vybere ty nejdrsnější linie rakovinných buněk. Úplně stejně, jako když léčba antibiotiky nakonec vytvoří odolné kmeny bakterií.

Není to jen akademická hříčka. Když víme, jak přírodní výběr pracuje, můžeme ho zkusit přelstít. Evoluční pohled na nádory zatím inspiroval dva alternativní koncepty jejich léčby. První z nich navrhuje vytvořit tzv. posilovače benigních buněk (benign cell boosters) Tyto přípravky by cíleně zvýšily úspěšnost benigních, čili nezhoubných nádorových buněk v evoluční soutěži a ty by tak snadno porazili své zhoubné sestřičky a rozmnožili se na jejich úkor. Vznikl by tak méně agresivní a méně nebezpečný nádor.

Zvětšit obrázek

Angiogeneze. Některé nádorové buňky přimějí cévní systém, aby je živil, ostatní buňky nádoru se přiživí bezpracně.

Druhou možností je tzv. trapákův gambit (sucker’s gambit). Jde o něco podobného. Tentokrát by se léčbou podpořily buňky trapně náchylné na chemoterapii, které by se tak v nádoru namnožily na úkor buněk odolných. Touhle lstí by se nádor stal zranitelným a pak by už jenom stačilo nasadit zmíněnou chemoterapii.

Nádory lze vnímat i optikou ekologie. Během bujení se odehrává konkurence, predace, parazitismus nebo třeba mutualismus. Nádorové buňky si spolu konkurují o zdroje. Imunitní systém těla likviduje buňky nádoru jako dravec svou kořist. Právě ty buňky, co se dokáží dravcům úspěšně vyhnout, spolu s dalšími vítězí v evoluční soutěži a dál se množí. Pokud jde o parazitismus, je hezky patrný třeba při růstu vyživovacích cév nádoru. Část buněk určitého nádoru vyšle chemické signály a z okolí k nim proroste cévní systém. Na výživě se ale podílí i sousední nádorové buňky, které na chemické signalizaci nehnuly ani prstem. Mezi buňkami nádoru a okolí existují i mutualistické, čili oboustranně výhodné vztahy. Nádorové buňky například stimulují růst buněk fibroblastů z tkání kolem nádorů a fibroblasty zase naopak stimulují růst buněk nádoru. Nádorové bujení je vlastně obdobou složitých ekosystémů, které musíme detailně pochopit, než se s nimi dokážeme důstojně vypořádat.

Pramen: Nature Reviews Cancer 6: 924-935 (doi:10.1038/nrc2013).