Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci z Coloradské univerzity v Boulderu a Princetonské univerzity poprvé použili studium izotopů vodíku, které se často používá v geologii, k odhalení atomových otisků rakoviny. Na zemi se vodík vyskytuje ve dvou izotopech, lehký „obyčejný“ vodík převládá nad deuteriem v poměru 6 420 : 1.
Vědci v rámci nové studie pěstovali v laboratoři kultury kvasinek a myších jaterních buněk a poté analyzovali jejich atomy vodíku. Tým zjistil, že buňky, které rostou opravdu rychle, například právě ty rakovinné, obsahují značně odlišný poměr atomů lehkého vodíku a deuteria. V závislosti na metabolismu buňky (což souvisí s rychlostí růstu, kdy např. rychle rostoucí buňka může více využívat anaerobní mechanismus atd.) může jeden z přenašečů vodíkových atomů, koenzym NADPH (nikotinamidadenindinukleotidfosfát), využívat různé izotopy vodíku s různou frekvencí.
Na konci výzkumu pak vědci analyzovali buňky kvasinek a zdravé a rakovinné buňky myší pomocí hmotnostní spektrometrie. Zaměřili se na složení vodíku v mastných kyselinách. Kvasinky, provádějící fermentaci (což mělo v určitém ohledu odpovídat rakovinné buňce), obsahovaly oproti kvasinkám na kyslíkovém metabolismu až o polovinu deuteria méně. Stejně tak měly méně deuteria (i když ne tak výrazně) i rakovinné buňky. Příslušný signál/otisk byl velmi zřetelný.
Závěry studie by mohly lékařům poskytnout nové strategie pro studium toho, jak rakovina roste a jak se šíří. Jednou by možná na tomto principu mohlo jít nádory i diagnostikovat. Mohl by na to stačit i jen speciální krevní test.
Maloney, Ashley E. et al, Large enrichments in fatty acid 2H/1H ratios distinguish respiration from aerobic fermentation in yeast Saccharomyces cerevisiae, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2310771121. doi.org/10.1073/pnas.2310771121
Zdroj: University of Colorado at Boulder / Phys.org
Poznámka: Anaerobní metabolismus je rychlejší, jednodušší. Buňka při něm nepotřebuje takovou enzymovou výbavu a může více energie investovat do svého dělení. Je-li zdroje energie dost, mohou kvasinky těmito zdroji plýtvat (tj. nezískat z nich zdaleka tolik energie) a provádět anaerobní kvašení i za přítomnosti kyslíku.
