Lysozomy jsou malé váčky plné enzymů a kyselin, které specificky rozkládají určité části buňky. Sloučením s její membránou pak recyklovaná materiál mohou vypustit ven stejným způsobem, jako když vynášíme odpadky. Jsou-li tyto váčky nefunkční, buňka není schopna se degradovaného materiálu zbavit a dochází tak k hromadění toxických látek, které ji zabijí. Jihokorejští vědci jsou si tohoto fenoménu, který pravděpodobně hraje roli například v Alzheimerově chorobě, dobře vědomi a rozhodli se jej "ochočit" ve služby léčby rakoviny.

Jihokorejský tým přišel s hypotézou, že by nefunkční lysozom mohl tímto způsobem zasadit smrtící ránu nádorovým buňkám, kterým by do cytoplazmy, tedy jejich rosolovité výplně, doslova "vysypal" odpadkový koš plný nabitých částic. Ty by pak rakovinnou buňku rozložily zevnitř. Hypotéza je podpořena faktem, že lysozomy nádorových buněk je výrazně snazší poškodit, než u zdravých.

Tento pomyslný "odpadkový koš smrti" zahrnuje směs negativně a pozitivně nabitých nanočástic. Ty uvnitř rakovinných buněk krystalizují, způsobují bobtnání a nakonec jejich smrt. "V zásadě jsme zkrotili buněčný defekt v náš prospěch," popisuje Bartosz A. Grzybowski, jeden z předních autorů práce.

Shluky agregovaných nanočástic v rakovinných buňkách (vlevo) ve srovnání se zdravými buňkami (vpravo), zdroj: IBS

Jihokorejský tým otestoval svou hypotézu na sérii 13 různých buněčných liniích sarkomu, melanomu, plicního a prsního karcinomu a zdravých buněčných typech. Použité nanočástice byly účinné proti všem 13 rakovinným liniím, aniž by jakkoli poškodily zdravé. V současné době pokračují vědci s experimenty na zvířecích modelech.

Originální publikace: https://www.nature.com/articles/s41565-020-0643-3

Zdroj: New Atlas, zdroj titulní fotografie: Drug Target Review