Badacze z Instytutu Weizmanna opisali komórki, które po poważnym uszkodzeniu uruchamiają program autodestrukcji, ale potrafią go zatrzymać. Odkrycie może pomóc zrozumieć, jak regenerują się tkanki i dlaczego niektóre nowotwory nawracają po radioterapii

Uszkodzona tkanka musi „rozwiązać” dwa problemy naraz – najpierw pozbyć się komórek, których nie da się już uratować, a następnie szybko uzupełnić powstałe braki. W nabłonkach część ocalałych komórek zaczyna więc intensywnie się dzielić. Zjawisko to nazywa się proliferacją kompensacyjną.

Dotąd nie było jednak jasne, które komórki właściwie uruchamiają odbudowę tkanki. Można było zakładać, że robią to te, które najmniej ucierpiały. Badanie zespołu z Instytutu Weizmanna pokazuje jednak, że część komórek uczestniczących w regeneracji była poważnie uszkodzona: uruchomiła już apoptozę, czyli program własnej śmierci, ale zatrzymała go przed końcowym etapem.

Badacze śledzili los komórek rozwijającego się nabłonka larw muszki owocowej po silnym napromienieniu. Aby sprawdzić, które z nich rozpoczęły apoptozę, użyli genetycznego czujnika wykrywającego aktywność kaspazy inicjującej – enzymu uruchamiającego ten proces. Dzięki temu wśród ocalałych wyróżnili dwie grupy. DARE to komórki, w których apoptoza już się rozpoczęła, ale została zatrzymana. NARE przeżyły napromienienie bez uruchomienia tego programu. To właśnie DARE okazały się szczególnie ważne dla regeneracji. Zaczęły się dzielić, a po 48 godzinach komórki powstałe w wyniku tych podziałów stanowiły niemal połowę odbudowanej części nabłonka.

Bez DARE odbudowa nie rusza

Komórki NARE również uczestniczyły w odbudowie, ale nie potrafiły rozpocząć jej samodzielnie. Kiedy badacze usunęli DARE, tkanka przestała uzupełniać straty.

„Chociaż komórki NARE ostatecznie uczestniczą w regeneracji tkanki, nie mogą zrobić tego samodzielnie. Kiedy usunęliśmy komórki DARE z układu, proliferacja kompensacyjna zniknęła całkowicie” – wyjaśnia dr Tslil Braun z laboratorium prof. Eliego Aramy.

Badacze sprawdzili, dlaczego DARE w ogóle przeżywają.W zatrzymaniu apoptozy uczestniczyło jedno z białek motorycznych. Gdy badacze ograniczyli jego działanie, więcej komórek DARE umierało, a tkanka regenerowała się gorzej. Zwiększoną aktywność tego samego białka wcześniej wiązano także ze wzrostem guzów nowotworowych.

DARE nie działały jednak same. „Komórki DARE pobudzają wzrost pobliskich komórek NARE, najwyraźniej przez wydzielanie sygnałów wzrostowych” – wyjaśnia prof. Eli Arama. „Z kolei komórki NARE wydzielają sygnały hamujące wzrost DARE. Odkryliśmy więc pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego między tymi dwiema populacjami, która zapobiega nadmiernemu wzrostowi”.

W uproszczeniu: DARE uruchamiały odbudowę, NARE pomagały uzupełnić brakujące komórki, a następnie ograniczały dalszy wzrost DARE.

Po drugim napromienieniu komórki były odporniejsze

W kolejnym etapie eksperymentu badacze ponownie napromienili tę samą tkankę. W pierwszych godzinach po drugiej dawce ginęło o połowę mniej komórek niż po pierwszej. Największą odporność wykazywały komórki powstałe w wyniku podziałów DARE. Według autorów były siedmiokrotnie mniej podatne na śmierć komórkową niż komórki w tkance, która wcześniej nie została napromieniona.„Może to pomóc wyjaśnić, dlaczego nawracające guzy stają się bardziej odporne po radioterapii” – mówi Arama.

To potencjalnie bardzo ważne wnioski dla onkologii. Gdyby podobne zjawisko zachodziło w ludzkich guzach, mogłoby pomóc wyjaśnić, dlaczego część nowotworów po radioterapii staje się trudniejsza do ponownego leczenia. „Liczymy, że podobnie jak często działo się w przypadku modeli muszki, zdobyta tu wiedza pozwoli lepiej zrozumieć mechanizmy równoważące wzrost oraz nadające komórkom odporność na śmierć w ludzkich tkankach” – mówi prof. Arama.

Źródła

Weizmann Institute of Science, „Resurrected Tissue”, 24 grudnia 2025, https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/resurrected-tissue.

Tslil Braun, Naama Afgin i inni, „Apoptosis-resistant cells drive compensatory proliferation via cell-autonomous and non-autonomous functions of the initiator caspase Dronc”, Nature Communications, 2025, 16(1), DOI: 10.1038/s41467-025-65996-2.

ScienceDaily, „Scientists discover cells that cheat death and rebuild damaged tissue”, 18 września 2026.

• Nauki biologiczne i rolnicze
• Nauki humanistyczne i społeczne
• Nauki medyczne