Tím výskumníkov z Johns Hopkins University prišiel na kĺb dlhoročnej lekárskej záhade. Podarilo sa im presne zmapovať, ako toxín známy ako BFT, ktorý produkuje bežná baktéria Bacteroides fragilis, preniká do buniek hrubého čreva a začína proces, ktorý môže vyústiť až do rakoviny.

Toto zistenie, ako vyplynulo z najnovších zistení publikovaných v prestížnom časopise Nature, otvára dvere k úplne novým metódam prevencie a liečby.

„Vstupná brána“ do bunky

Baktéria Bacteroides fragilis sa bežne vyskytuje v črevách až u 20 % zdravej populácie. Problém nastáva vtedy, keď určité kmene začnú produkovať toxín BFT. Ten narúša ochrannú bariéru čreva tým, že rozkladá proteín E-cadherin. Doteraz však nebolo jasné, ako sa toxín k tomuto proteínu vôbec dostane.

Pomocou precízneho genetického skríningu (CRISPR) vedci zistili, že toxín potrebuje „spojenca“ – proteín claudin-4. Ten funguje ako akási vstupná brána, na ktorú sa toxín naviaže, aby následne mohol zaútočiť na E-cadherin. Bez prítomnosti claudin-4 zostávajú bunky chránené.

Návnada, ktorá zastaví hrozbu

Keď vedci pochopili tento mechanizmus, rozhodli sa ho využiť vo svoj prospech. Vytvorili molekulárnu „návnadu“ – syntetickú verziu proteínu claudin-4. V laboratórnych testoch aj na zvieracích modeloch sa ukázalo, že toxín BFT sa radšej naviaže na túto návnadu než na skutočné bunky hrubého čreva. Vďaka tomu ostala ochranná bariéra čreva neporušená a rakovinový proces sa nezačal.

Tento objav je fascinujúci najmä v kontexte moderného výskumu rakoviny, kde sa čoraz viac zameriavame na mikrobióm. Ak vás zaujíma, aké ďalšie skryté systémy v ľudskom tele vedci odhaľujú, určite si prečítajte aj náš článok o tom, ako ľudské oko skrývalo tajnú sieť, ktorá odborníkom roky unikala.

Čo to znamená pre medicínu?

Hoci sme zatiaľ len na začiatku a čaká nás vývoj liekov s lepšou farmakologickou účinnosťou, ide o obrovský skok vpred. Identifikácia tohto mechanizmu znamená, že v budúcnosti by sme mohli byť schopní cielene blokovať pôsobenie toxínu skôr, než stihne v tele napáchať nezvratné škody. Pre pacientov s chronickými zápalmi čriev či vyšším rizikom vzniku kolorektálneho karcinómu ide o nesmierne dôležitú správu.

Tím výskumníkov momentálne pracuje na tom, aby presne pochopil štruktúru interakcie medzi toxínom a claudin-4, keďže ani súčasné nástroje umelej inteligencie, ako napríklad AlphaFold, zatiaľ nedokázali tento proces vizualizovať v dostatočnom detaile.

Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda