Kiedy myszy łamią prawa biologii

Zamknij oczy i wyobraź sobie coś.

Stoisz w korku. Twój GPS właśnie się wyłączył. Spokojnie. Znasz drogę do domu na pamięć. Twój mózg ma przecież zapasowy plan.

Okazuje się, że nasze komórki тоже to potrafią. I właśnie odkryliśmy taki mechanizm, o którym nikt nie miał pojęcia.

Naukowcy z Montana State University znaleźli wcześniej nieznaną ścieżkę biochemiczną. Dzięki niej komórki ssaków mogą wytwarzać cysteine — aminokwas absolutnie niezbędny do życia — nawet wtedy, gdy wszystkie systemy uznawane dotychczas za kluczowe przestają działać.

Myszy, które nie powinny istnieć

Zaczęło się w 2014 roku. Brzmi jak początek bardzo specyficznego dowcipu.

Profesor Ed Schmidt wyhodował myszy. Gryzonie te nie miały struktur komórkowych, które każdy uważał za absolutnie niezbędne. Zgodnie z ówczesną wiedzą — te myszy powinny zdechnąć. I to szybko.

Tylko że się nie zdechły.

„Myszy przeżywały w warunkach, które powinny być śmiertelne" — mówił Schmidt. „To miało być niemożliwe."

Przez lata naukowcy byli pewni, że komórki muszą mieć działający „układ reduktazy disiarczkowej", żeby przekształcać cząsteczkę zwaną cystyną w cysteine. A cysteine to ważna sprawa — komórki potrzebują jej do budowania białek, ochrony przed uszkodzeniami i utrzymywania właściwej struktury różnych istotnych cząsteczek.

Żadnego zapasowego wyjścia. Żadnej alternatywy. Taka była obowiązująca teoria.

Ale myszy Schmidta najwyraźniej nie czytały podręczników.

Dziewięć lat cierpliwości

Uwielbiam naukę z tego powodu: czasem trzeba czekać prawie dekadę, żeby zrozumieć, dlaczego wydarzyło się coś zaskakującego.

Schmidt podejrzewał, że dzieje się coś dziwnego. Myszy dobrze się rozwijały mimo braku rzekomo niezbędnego systemu. Więc kopał dalej.

Przełom nastąpił, kiedy jego zespół połączył siły z badaczami z Budapesztu. Razem odkryli, co te komórki tak naprawdę robią.

Okazuje się, że nasze ciała mają ukrytą drogę chemiczną. Zapasową ścieżkę, która uruchamia się, kiedy główna trasa jest zablokowana. Ten ukryty system rozbija inne wiązanie chemiczne w cystynie niż standardowa metoda. Efekt? Komórka wciąż dostaje cysteine potrzebną do przetrwania.

Człowiek może tylko westchnąć z podziwu.

Starożytny mechanizm obronny

A teraz robi się jeszcze ciekawiej.

Schmidt uważa, że ten zapasowy system nie wykształcił się bez powodu. Jego zdaniem, nasi najdawniejsi wielokomórkowi przodkowie rozwinęli tę ścieżkę jako ochronę przed toksynami.

Pomyśl: jedliśmy różne rzeczy. Inne organizmy próbowały nas zatruć. Dodatkowa linia obrony przed stresem chemicznym mogła oznaczać różnicę między przeżyciem a zjedzeniem.

„Wykształciliśmy tę zdolność jako sposób na opieranie się zabijaniu przez toksyny w środowisku" — tłumaczył Schmidt.

Nasze komórki noszą ten starożytny zestaw obronny od milionów lat. Po prostu wcześniej o nim nie wiedzieliśmy.

Związek z rakiem

A tutaj robi się potencjalnie przełomowo.

Pamiętasz, jak wspomniałem, że ta ścieżka pomaga komórkom przetrwać stres? No to wyobraź sobie stres, który chcemy zadać komórkom rakowym.

Chemoterapia. Radioterapia. Immunoterapia. Te metody leczenia są zaprojektowane tak, żeby uszkadzać i niszczyć komórki nowotworowe. Ale komórki rakowe są przebiegłe. Wykształciły różne sposoby na ochronę.

Schmidt i jego zespół podejrzewają, że niektóre guzy mogą wykorzystywać tę zapasową ścieżkę, żeby przetrwać nasze najlepsze próby ich zabicia. Jeśli to prawda, zablokowanie tej ścieżki mogłoby sprawić, że istniejące metody leczenia raka stałyby się znacznie skuteczniejsze.

To nie jest cudowne lekarstwo. To nie wydarzy się jutro. Ale to nowy cel. Nowy kąt ataku. A w walce z rakiem potrzebujemy każdego kąta, jaki możemy znaleźć.

Co to oznacza dla nas wszystkich

Właściwie to jest w tej historii najciekawsze.

Lubimy myśleć, że rozumiemy własne ciała. Zmapowaliśmy ludzki genom. Potrafimy edytować geny. Wysłaliśmy roboty na Marsa.

A mimo to — wciąż — odkrywamy zupełnie nowe systemy w naszych komórkach. Ukryte ścieżki, które były tam przez cały czas, cicho utrzymywały nas przy życiu, całkowicie niewidoczne dla nauki aż do teraz.

To chyba jednocześnie uniża i napawa nadzieją, prawda?

Za każdym razem, gdy dokonujemy takiego odkrycia, otwieramy nowe drzwi. Może kiedyś te drzwi prowadzą do lepszych metod leczenia raka. Może prowadzą gdzieś, czego jeszcze nie umiemy sobie wyobrazić.

O to właśnie chodzi w badaniach podstawowych. Nigdy nie wiadomo, dokąd zaprowadzą.

Ale możesz być pewien, że naukowcy będą dalej szukać. Bo gdzieś tam są kolejne niemożliwe myszy, które czekają, żeby udowodnić, że się myliliśmy.