Dva upravo objavljena rada hrvatskih znanstvenika otkrivaju da mitotički protein CENP-E ima mnogo suptilniju i složeniju ulogu nego što se dosad pretpostavljalo: umjesto da u pripremnim fazama mitoze (diobe stanice) samo „dovuče“ kromosome na početne pozicije s kojih će krenuti u diobu, CENP-E zapravo odlučuje kada je sigurno da dioba uopće započne. Drugim riječima – dioba stanice neće dobiti "zeleno svjetlo" sve dok CENP-E ne provjeri i odobri da se na "staničnom semaforu" može ugasiti "crveno".

Novi pogled na stari mehanizam

U istraživanju koje su proveli dr. sc. Kruno Vukušić i prof. dr. sc. Iva M. Tolić s Odjela za molekularnu biologiju IRB-a u suradnji s međunarodnim partnerima, o čemu su 21. listopada 2025. u prestižnom znanstvenom časopisu Nature Communications u dva istovremeno objavljena rada opisali su kako protein CENP-E (koji je dosad bio poznat kao tzv. "motorni protein" koji prenosi kromosome prema središtu diobenog vretena) zapravo ima ključnu ulogu u stabilizaciji veza između kromosoma i mikrotubula diobenog vretena.

Time stanica osigurava da su svi kromosomi pravilno poravnani i spojeni prije nego što započne njihova raspodjela na suprotne polove stanice.

Otkriće otvara nova pogled na procese kojima stanice sprječavaju pogreške u mitozi (diobi), tj. dijeljenju genetskog materijala zapisanog u DNK unutar kromosoma – pogreške koje mogu dovesti do aneuploidije (pogrešnog broja kromosoma u stanici), mutacija, genetske nestabilnosti i razvoja tumora.

Kada kromosomi čekaju zeleno svjetlo

U priopćenju za medije kojim su popratili ovo nesvakidašnje otkriće, autori su diobu stanice (mitozu) slikovito objasnili kao željeznički promet u najvećem mogućem gradu: na milijarde vlakova, tračnica, skretnica i voznih redova, pri čemu svaka vožnja mora završiti bez sudara, kašnjenja i pogreške. Takav 'grad' postoji u svakoj stanici, a svaka dioba stanice nalikuje prometnoj špici u velegradu.

U tom slikovitom prikazu kromosomi su opisani kao vlakovi s vagonima punim DNK, a mikrotubuli su složena prometna mreža tračnica koje vode prema centralnom kolodvoru, središtu stanice. Jer, do trenutka kada treba krenuti dioba stanice, svi kromosomi trebaju već biti precizno posloženi na svoje početne perone glavnog kolodvora kako bi ih točno polovica krenula na put u svaku od budućih stanica-kćeri stvorenih tijekom diobe.

U tom procesu uređivanja prometnog kaosa u željezničkoj mreži putujućih kromosoma, ključnu ulogu igra mitotički protein CENP‑E, ali ne onako kako se dosad pretpostavljalo. Dugo se naime vjerovalo kako je CENP‑E samo "vučno vozilo", motorna lokomotiva koja tijekom pripreme za diobu dovlači kromosomske vagone prema velikom centralnom željezničkom kolodvoru čiji su peroni mjesta gdje se skupljaju vlakovi koji nose pakete DNK, a svi moraju stići na glavni kolosijek u sredini stanice koristeći tračnice točnog tipa i smjera. 

Ako se samo jedan vlak-kromosom pogrešno priključi ili zakasni, cijeli prometni sustav se urušava, pa dioba može završiti pogreškama u broju i građi kromosoma unutar novonastalih stanica -- a to na razini organizma može dovesti do razvojnih anomalija, genetskih bolesti ili raka.

Istraživanje znanstvenika s IRB‑a pokazuje drukčiju sliku: CENP‑E nije samo običan vučni motor, nego je glavni mitotički inženjer i dispečer unutar tog kromosomskog prometnog kaosa. Njegov zadatak je osigurati da se svaki od vlakova-kromosoma pravilno zakvači na svoje tračnice i da te spojnice budu sigurne prije polaska. Tek kada je spojnica stabilna, vlak može krenuti do središta, gdje ga čeka daljnja raspodjela. 

Proteini koji upravljaju prometom, poput tzv. Aurora-kinaza, djeluju kao sigurnosni semafori na kojima se pali crveno svjetlo ako uvjeti za kretanje kromosoma nisu ispunjeni. CENP‑E intervenira i osigurava da semafor prebaci na zeleno u pravom trenutku i na pravom mjestu. Dakle, CENP‑E ne vuče kromosome u središte stanice, nego im omogućuje da po voznom redu, organizirano, sistematično i sigurno krenu u mitozu.

Što to znači za biologiju, genetiku (i za nas)?

Taj sustav kontrole stanične diobe je iznimno važan, jer su pogreške u mitozi jedan od temeljnih uzroka nastanka raka i kongenitalnih (nasljednih) bolesti. Kad stanica pogriješi pri raspodjeli kromosoma, to može rezultirati širokom (i vrlo opasnom) lepezom genetičkih poremećaja: od spontanih mutacija s posljedičnim genskim ili malignim bolestima, sve do potpune genomske nestabilnosti i stanične smrti.

Zato znati kako stanica odlučuje da je “sigurno” krenuti u mitozu nije tek akademska zanimljivost; to je korak prema razumijevanju gdje se te odluke mogu poremetiti – i možda jednoga dana i popraviti.

Proučavanje mitotičkih proteina već je i ranije bilo predmet intenzivnog znanstvenog  istraživanja u onkologiji: inhibitori različitih kinaza i motoričkih proteina prolazili su kroz pretkliničke i rane kliničke studije. Teorija je privlačna jer implicira terapijske mogućnosti: tumorske se stanice temelje na ubrzanoj i nekontroliranoj diobi, pa bi terapijske intervencije koje stabiliziraju i normaliziraju mehanizme diobe trebale posebno pogoditi tumorske stanice.

No, teorija je jedno, ali... u praksi se pojavljuju dva temeljna problema: selektivnost terapije koja bi trebala pogađati samo tumorske stanice, ali ne i zdrave, normalne brzorastuće stanice i razvoj rezistencije. Ipak, ako se CENP-E potvrdi kao glavni regulatorni "prekidač", mogao bi se početi proučavati kao potentan kandidat za ciljanu terapiju.

Usmjeravanje prema kliničkoj primjeni

Takvi bi eksperimenti tražili istovremeni razvoj selektivnih inhibitora, prepoznavanje biomarkera osjetljivosti i temeljito testiranje toksičnosti, što je sve skupo, složeno i za sada predaleko od skorašnje primjene u kliničkim uvjetima. Stoga bi najrealnija primjena u bližoj budućnosti bila da ovo otkriće pomogne bolje usmjeriti pretkliničke studije i dizajn kombiniranih terapijskih pristupa umjesto da odmah bude samostalna terapija.

CENP-E je možda samo jedan od stotina mitotičkih proteina uključenih u diobu stanice, ali zahvaljujući radu hrvatskih znanstvenika sada znamo da mu pripada važna uloga jednog od centralnih regulatora, ne samo "pružnih radnika". A u svijetu biologije, gdje red i nered dijeli granica od samo nekoliko molekula, i najmanja promjena u hijerarhiji može značiti presudnu razliku između zdravlja i bolesti.

Otkriće s IRB-a za sada ne donosi lijek, ali ukazuje na važan alat: preciznije shvaćanje mehanizma koji je dugo bio nepotpuno razjašnjen. Upravo su takva temeljna istraživanja – mali, pažljivo dokumentirani pomaci – ono na čemu kasnije počivaju terapije, lijekovi i dijagnostika.