Pro studenty

Jednou z charakteristik nádorové transformace buňky je přeprogramování buněčného energetického metabolismu. Provází ji tzv. Warburgův efekt, kdy nádorové buňky přijímají výrazně více glukózy než buňky normální, ale většina glukózy je metabolizována aerobní glykolýzou namísto oxidativní fosforylace v mitochondriích. Nádorové buňky také více využívají alternativní zdroje uhlíku, např. aminokyselinu glutamin. Znalostí o změněném energetickém metabolismu nádorových buněk se již využívá při detekci metastáz v těle pacienta pomocí pozitronové emisní tomografie. Pozměněný energetický metabolismus však také umožňuje nádorovým buňkám snadněji se vyrovnat s přechodným nedostatkem živin či kyslíku vyvolaným rychlým růstem nádoru nebo léčbou. Proto je považován za atraktivní cíl pro vývoj nových protinádorových terapií.

V našich předchozích experimentech jsme zjistili, že buňky maligního melanomu se umí vyrovnat s extrémním metabolickým stresem, při němž jsou zablokovány obě hlavní dráhy metabolismu glukózy, tj. glykolýza i oxidativní fosforylace, a přežití buněk pak závisí na příjmu aminokyseliny glutaminu z vnějšího prostředí. Některé buňky nádoru však mohou dle našich výsledků přežívat delší dobu i za podmínek absence veškerých extracelulárních živin, mechanismus však doposud nebyl objasněn. Cílem této práce je proto pochopení molekulárních mechanismů stojících za schopností nádorových buněk přežít extrémní nedostatek živin ve vnějším prostředí. Bude zkoumáno zapojení různých drah energetického metabolismu do přežití buňky a bude studován význam autofagie a signálních drah regulujících buněčný růst, zejména kináz AMPK a mTOR. Výsledky práce mohou pomoci pochopit chování nádorových buněk za podmínek přechodného nedostatku živin ve velmi rychle rostoucích nádorech.